電子產(chǎn)業(yè)一站式賦能平臺(tái)

PCB聯(lián)盟網(wǎng)

搜索
查看: 1301|回復(fù): 0
收起左側(cè)

干貨分享:PCB防靜電設(shè)計(jì)的必要性

[復(fù)制鏈接]

242

主題

423

帖子

2915

積分

三級(jí)會(huì)員

Rank: 3Rank: 3

積分
2915
跳轉(zhuǎn)到指定樓層
樓主
發(fā)表于 2023-5-12 12:01:21 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
平時(shí)通過(guò)走路穿衣等日常活動(dòng)帶來(lái)的摩擦,會(huì)產(chǎn)生不同幅值的靜電電壓,但其能量很小不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生傷害,不過(guò)對(duì)于電子元器件來(lái)說(shuō),這種靜電能量卻是不能忽視的。
在干燥的環(huán)境下,人體靜電(ESD)的電壓很容易超過(guò)6~35Kv,當(dāng)用手觸摸電子設(shè)備、PCB或PCB上的元器件時(shí),會(huì)因?yàn)樗查g的靜電放電,而使元器件或設(shè)備受到干擾,甚至損壞設(shè)備或PCB上的元器件。
下圖大致列舉了一下不同行為產(chǎn)生的靜電電壓大。
靜電是如何產(chǎn)生的
靜電是一種電能,它存在于物體表面,是正負(fù)電荷在局部失衡時(shí),產(chǎn)生的一種現(xiàn)象,如摩擦起電就是一種靜電放電現(xiàn)象。
靜電的問(wèn)題一直困擾著許多電子產(chǎn)品,其放電電流產(chǎn)生的電磁場(chǎng),通過(guò)電容耦合、電感耦合或空間輻射耦合等途徑,對(duì)電路造成了嚴(yán)重干擾,所以我們?cè)?a href="http://qmagazine.cn/forum-114-1.html" target="_blank" class="relatedlink">pcb設(shè)計(jì)初期,就必須考慮到靜電的防護(hù)問(wèn)題。
下圖是關(guān)于靜電產(chǎn)生的示意圖:
PCB如何設(shè)計(jì)防靜電
PCB布局的原則,一般盡可能將靜電保護(hù)器件靠近輸入端或者連接器,靜電保護(hù)器件與被保護(hù)線之間的線路距離,應(yīng)該設(shè)計(jì)得盡量短一些。
對(duì)于PCB設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),在容易發(fā)生靜電放電的邊緣,設(shè)置一定的隔離距離非常重要,對(duì)于機(jī)架類產(chǎn)品,每千伏的靜電電壓的擊穿距離在1mm左右,如果在容易放電的邊緣設(shè)置一個(gè)35mm隔離區(qū),就可以抵抗35Kv的靜電電壓。
1
低速板靜電防護(hù)設(shè)計(jì)
1)走線需橫平豎直,盡量減少信號(hào)線路并排走線;
2)如果空間允許的話,走線越粗越好;
3)按照高速電路設(shè)計(jì)理念來(lái)進(jìn)行布線;
4)避免在PCB邊緣處理重要的信號(hào)線,如時(shí)鐘、復(fù)位信號(hào)等;
5)所有PCB板的傳導(dǎo)環(huán)路,包括電源和地線環(huán)路,應(yīng)該盡量;
6)單面或雙面板,在沒(méi)有電源平面的情況下,電源走線旁邊必須要跟隨一根地線;
7)盡量使用多層板布線。
2
高速板靜電防護(hù)設(shè)計(jì)
1)走線需要有良好的地平面;
2)保持足夠的間距,如濾波器、光耦、交流電源線與弱信號(hào)線;
3)長(zhǎng)距離走線加低通濾波器(C、靜電器件、RC、LC);
4)隔離(增加屏蔽罩),避免被保護(hù)的導(dǎo)線與未被保護(hù)的導(dǎo)線并排走線;
5)避免與其他器件使用同一條回路來(lái)連接公共接地點(diǎn)。
3
防止出現(xiàn)靜電的通用辦法
1)保持地的完整,加大地的泄放面積,平整地鋪銅均勻,保持地的電阻值不變,互相之間水平狀態(tài)地平面平穩(wěn);
2)板外圍進(jìn)行環(huán)繞地設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)線用地包圍;
3)地孔越多越好,并使每層地緊密連合在一起;
4)在PCB上安裝光耦合器或者變壓器,以及結(jié)合介質(zhì)隔離和屏蔽,都可以很好的抑制靜電放電沖擊;
5)可將PCB的GND與外殼地進(jìn)行單點(diǎn)接地,防止靜電放電電流在機(jī)箱上產(chǎn)生的電壓耦合進(jìn)電路,但需注意接地點(diǎn)的選擇,選擇在電纜入口處接地;
6)如果PCB面積允許,并且整機(jī)系統(tǒng)的搭接、靜電泄放通道都很好,可以在PCB周圍設(shè)置接地防護(hù)環(huán),可裸銅處理,并采用很多過(guò)孔連接。

' Y& U  z" Z  F" x8 S) i

發(fā)表回復(fù)

本版積分規(guī)則


聯(lián)系客服 關(guān)注微信 下載APP 返回頂部 返回列表