如何在PCB設計中增強防靜電ESD功能

在PCB設計 中，可以通過分層、恰當?shù)?布局布線 和安裝實現(xiàn)PCB的抗ESD設計。在設計過程中，通過預測可以將絕大多數(shù)設計修改僅限于增減元器件。通過調(diào)整PCB 布局布線 ，能夠很好地防范ESD?！?br /> 來自人體、環(huán)境甚至電子設備內(nèi)部的靜電對于精密的半導體芯片會造成各種 損傷 ，例如穿透元器件內(nèi)部薄的絕緣層；損毀MOSFET和CMOS元器件的柵極；CMOS器件中的觸發(fā)器鎖死；短路反偏的PN結(jié)；短路正向偏置的PN結(jié)；熔化有源器件內(nèi)部的焊接線或鋁線。為了消除靜電釋放(ESD)對電子設備的干擾和破壞，需要采取多種技術(shù)手段進行防范?！?br /> 在PCB板的設計當中，可以通過分層、恰當?shù)?布局布線 和安裝實現(xiàn)PCB的抗ESD設計。在設計過程中，通過預測可以將絕大多數(shù)設計修改僅限于增減元器件。通過調(diào)整PCB 布局布線 ，能夠很好地防范ESD。以下是一些常見的防范措施。
盡可能使用多層PCB，相對于雙面PCB而言，地平面和電源平面，以及排列緊密的 信號線 - 地線 間距能夠減小共模阻抗和感性耦合，使之達到雙面PCB的 1/10到1/100。盡量地將每一個信號層都緊靠一個電源層或 地線 層。對于頂層和底層表面都有元器件、具有很短連接線以及許多填充地的高密度PCB，可以考慮使用內(nèi)層線。

對于雙面PCB來說，要采用緊密交織的電源和地柵格。電源線緊靠 地線 ，在垂直和水平線或填充區(qū)之間，要盡可能多地連接。一面的柵格尺寸小于等于60mm，如果可能，柵格尺寸應小于13mm。
確保每一個電路盡可能緊湊。
盡可能將所有連接器都放在一邊。　
　
如果可能，將電源線從卡的中央引入，并遠離容易直接遭受ESD影響的區(qū)域。
在引向機箱外的連接器(容易直接被ESD擊中)下方的所有PCB層上，要放置寬的機箱地或者多邊形填充地，并每隔大約13mm的距離用過孔將它們連接在一起。
在卡的邊緣上放置安裝孔，安裝孔周圍用無阻焊劑的頂層和底層焊盤連接到機箱地上。　
PCB裝配時，不要在頂層或者底層的焊盤上涂覆任何焊料。使用具有內(nèi)嵌墊圈的螺釘來實現(xiàn)PCB與金屬機箱/屏蔽層或接地面上支架的緊密接觸。

在每一層的機箱接地和電路接地之間設置相同的“隔離區(qū)”；如果可能的話，將分隔距離保持在0.64mm。
在卡的頂部和底部靠近安裝孔的位置，以每100mm沿機箱地線用1.27mm寬的導線連接機箱接地和電路接地。在這些連接點附近，用于安裝的焊盤或安裝孔位于機箱接地和電路接地之間。這些接地連接可以用刀片切斷以保持其斷開狀態(tài)，也可以用磁珠/高頻電容器跨接。
如果將電路板放置在金屬機架或屏蔽中，則不應在電路板機箱地線的頂層和底層應用阻焊劑，因此它們可用作ESD電弧的放電電極。
通過以下方式在電路周圍設置圓形接地：
（1）除邊緣連接器和機箱接地外，在整個外圍上放置上環(huán)接地路徑。
（2）確保所有層的環(huán)形接地寬度均大于2.5mm。
（3）每隔13mm通過圓孔連接一次。
（4）將環(huán)形接地連接到多層電路的公共接地。
（5）對于安裝在金屬外殼或屏蔽中的雙面板，應將環(huán)形接地連接到電路公共接地。非屏蔽雙面電路應連接到環(huán)形接地和機架接地。不應在環(huán)形接地上施加阻焊劑，以便環(huán)形接地可用作ESD的放電棒。 0.5mm的間隙可避免形成較大的環(huán)路。信號線與環(huán)形接地之間的距離不得小于0.5mm。