Descargas eletrostáticas do corpo humano, do meio ambiente e até do equipamento eletrônico podem causar vários danos aos chips semicondutores de precisão, como a penetração de finas camadas isolantes dentro dos componentes; danificando as portas dos MOSFETs e componentes CMOS; e disparo de bloqueio em dispositivos CMOS. Junção PN com polarização reversa de curto-circuito; junção PN de polarização direta com curto-circuito; fusão da solda interna do dispositivo ativo ou do fio de alumínio. A fim de eliminar a interferência da descarga eletrostática (ESD) e danos aos dispositivos eletrônicos, uma variedade de medidas técnicas precisam ser tomadas para evitá-las.
No projeto da placa PCB, o design anti-ESD da PCB pode ser obtido através de camadas, layout e instalação adequados. No processo de design, a maioria das modificações de design pode ser limitada ao aumento ou diminuição de componentes através da previsão. Ao ajustar o layout do PCB, o ESD pode ser bem protegido. Aqui estão algumas precauções comuns.
1. Use um PCB multicamada o máximo possível. Comparado a uma PCB de dupla face, o plano de aterramento e o plano de potência, bem como o espaçamento linha-terra do sinal, podem reduzir a impedância de modo comum e o acoplamento indutivo para obter a PCB de dupla face. 1/10 a 1/100. Tente colocar cada camada de sinal perto de um plano de energia ou terra. Para PCBs de alta densidade com componentes nas superfícies superior e inferior, com linhas de conexão muito curtas e muito preenchimento, considere o uso de linhas de camada interna.
2. Para PCBs frente e verso, use grades de energia e aterramento bem entrelaçadas. O cabo de alimentação está perto do chão e deve ser conectado o máximo possível entre as linhas verticais e horizontais ou a área de preenchimento. O tamanho da grade em um lado é menor ou igual a 60 mm. Se possível, o tamanho da grade deve ser menor que 13 mm.
3. Certifique-se de que cada circuito seja o mais compacto possível.
4. Coloque todos os conectores o mais longe possível.
5. Se possível, introduza o cabo de alimentação a partir do centro do cartão e longe de áreas suscetíveis ao ESD direto.
6. Coloque um chassi grande ou um aterramento cheio de polígonos em todas as camadas de PCB sob o conector que leva à parte externa do chassi (que é facilmente atingido diretamente pelo ESD) e conecte-as com vias em intervalos de aproximadamente 13 mm. juntos.
7. Coloque um orifício de montagem na borda do cartão. Use as almofadas de solda superior e inferior sem solda ao redor do orifício de montagem para conectá-las ao terra do chassi.
8. Não aplique solda nas partes superior ou inferior durante a montagem do PCB. Use parafusos com arruelas embutidas para obter um contato próximo entre a placa de circuito impresso e o suporte de metal do chassi / blindagem ou plano de aterramento.
9. Defina a mesma "zona de isolamento" entre o aterramento do chassi e o terra do circuito de cada andar; se possível, mantenha a distância de separação em 0,64 mm.
10. Na posição em que as partes superior e inferior da placa estão próximas dos orifícios de montagem, conecte o terra do chassi e o terra do circuito com um fio de 1,27 mm de largura a cada 100 mm ao longo do terra do chassi. Adjacente a esses pontos de conexão, os pads ou orifícios de montagem para montagem são colocados entre o terra do chassi e o terra do circuito. Essas conexões de aterramento podem ser cortadas com uma lâmina para manter um circuito aberto ou ponte com grânulos magnéticos / capacitores de alta frequência.
11. Se a placa de circuito não estiver colocada em um chassi de metal ou dispositivo de proteção, não aplique a máscara de solda nos aterramentos superiores e inferiores do chassi da placa, para que possam ser usados como eletrodos de descarga para arcos ESD.
12. Coloque um anel ao redor do circuito da seguinte maneira:
(1) Além do conector de borda e do aterramento do chassi, um caminho de aterramento anular é colocado ao redor de toda a periferia.
(2) Certifique-se de que a largura anular de todas as camadas seja maior que 2,5 mm.
(3) Os anéis são conectados em intervalos de 13 mm.
(4) Conecte o terra do anel ao terra comum do circuito multicamada.
(5) Para painéis duplos instalados em um chassi de metal ou dispositivo de blindagem, o anel deve ser conectado ao circuito de maneira comum. O circuito de dupla face não blindado deve ser conectado ao terra do chassi em forma de anel. O anel não deve ser revestido com uma máscara de solda para que o anel possa atuar como um pino de descarga para o ESD. Coloque pelo menos um dos locais de anel (todas as camadas) em um determinado local. Uma folga de 0,5 mm evita a formação de um grande laço. A distância da fiação de sinal do terra do anel não pode ser menor que 0,5 mm.
13. Em áreas onde a ESD pode ser atingida diretamente, um fio terra deve ser colocado próximo a cada linha de sinal.
14. O circuito de E / S deve estar o mais próximo possível do conector correspondente.
15. Circuitos que são suscetíveis a ESD devem ser colocados perto do centro do circuito para que outros circuitos possam fornecer alguma proteção.
16. Os resistores e contas em série são geralmente colocados na extremidade receptora. Para os cabos que são facilmente atingidos pelo ESD, também é possível colocar resistores ou contas em série no lado do acionamento.