分享好友 电磁兼容首页 电磁兼容分类 切换频道

PCB设计时抗ESD的方法

2025-10-052460毛兴武安规与电磁兼容网

来自人体、环境甚至电子设备内部的静电对于精密的半导体芯片会造成各种损伤,例如穿透元器件内部薄的绝缘层;损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极;CMOS器件中的触发器锁死;短路反偏的PN结;短路正向偏置的PN结;熔化有源器件内部的焊接线或铝线。为了消除静电释放(ESD)对电子设备的干扰和破坏,需要采取多种技术手段进行防范。   在PCB板的设计当中,可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。在设计过程中,通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。通过调整PCB布局布线,能够很好地防范ESD。以下是一些常见的防范措施。

*尽可能使用多层PCB,相对于双面PCB而言,地平面和电源平面,以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗和感性耦合,使之达到双面PCB的1/10到1/100。尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB,可以考虑使用内层线。

*对于双面PCB来说,要采用紧密交织的电源和地栅格。电源线紧靠地线,在垂直和水平线或填充区之间,要尽可能多地连接。一面的栅格尺寸小于等于60mm,如果可能,栅格尺寸应小于13mm。

*确保每一个电路尽可能紧凑。

*尽可能将所有连接器都放在一边。

*如果可能,将电源线从卡的中央引入,并远离容易直接遭受ESD影响的区域。

*在引向机箱外的连接器(容易直接被ESD击中)下方的所有PCB层上,要放置宽的机箱地或者多边形填充地,并每隔大约13mm的距离用过孔将它们连接在一起。

*在卡的边缘上放置安装孔,安装孔周围用无阻焊剂的顶层和底层焊盘连接到机箱地上。

*PCB装配时,不要在顶层或者底层的焊盘上涂覆任何焊料。使用具有内嵌垫圈的螺钉来实现PCB与金属机箱/屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。

*在每一层的机箱地和电路地之间,要设置相同的“隔离区”;如果可能,保持间隔距离为0.64mm。

*在卡的顶层和底层靠近安装孔的位置,每隔100mm沿机箱地线将机箱地和电路地用1.27mm宽的线连接在一起。与这些连接点的相邻处,在机箱地和电路地之间放置用于安装的焊盘或安装孔。这些地线连接可以用刀片划开,以保持开路,或用磁珠/高频电容的跳接。

*如果电路板不会放入金属机箱或者屏蔽装置中,在电路板的顶层和底层机箱地线上不能涂阻焊剂,这样它们可以作为ESD电弧的放电极。

*要以下列方式在电路周围设置一个环形地: (1)除边缘连接器以及机箱地以外,在整个XXX四周放上环形地通路。 (2)确保所有层的环形地宽度大于2.5mm。(3)每隔13mm用过孔将环形地连接起来。(4)将环形地与多层电路的公共地连接到一起。(5)对安装在金属机箱或者屏蔽装置里的双面板来说,应该将环形地与电路公共地连接起来。不屏蔽的双面电路则应该将环形地连接到机箱地,环形地上不能涂阻焊剂,以便该环形地可以充当ESD的放电棒,在环形地(所有层)上的某个位置处至少放置一个0.5mm宽的间隙,这样可以避免形成一个大的环路。信号布线离环形地的距离不能小于0.5mm。

*在能被ESD直接击中的区域,每一个信号线附近都要布一条地线。

*I/O电路要尽可能靠近对应的连接器。

*对易受ESD影响的电路,应该放在靠近电路中心的区域,这样其他电路可以为它们提供一定的屏蔽作用。  *通常在接收端放置串联的电阻和磁珠,而对那些易被ESD击中的电缆驱动器,也可以考虑在驱动端放置串联的电阻或磁珠。

*通常在接收端放置瞬态保护器。用短而粗的线(长度小于5倍宽度,最好小于3倍宽度)连接到机箱地。从连接器出来的信号线和地线要直接接到瞬态保护器,然后才能接电路的其他部分。

*在连接器处或者离接收电路25mm的范围内,要放置滤波电容。(1)用短而粗的线连接到机箱地或者接收电路地(长度小于5倍宽度,最好小于3倍宽度)。(2)信号线和地线先连接到电容再连接到接收电路。

« 上一页 1/2 下一页 »
收藏 0
评论 0
车辆及其零部件E-Mark认证ECE R10.07标准更新解读
一、基本信息法规全称:联合国关于车辆电磁兼容性认证的统一规定(UN Regulation No. 10)修订版本:第 07 系列修正案(07 series of amendments)适用范围:L、M、N 和 O 类车辆及其电子系统和零部件的电磁兼容性 (

0评论2025-12-08395

EN 60601-1-2 医疗电气设备电磁兼容标准以及相关EMC标准的全面解读
一、标准概述与适用范围1. 标准定位EN 60601-1-2 是医疗电气设备 基本安全和基本性能的电磁兼容性(EMC)附属标准,属于 IEC 60601 系列,适用于所有非植入式医用电气设备。最新版本为 EN 60601-1-2:2015,强调设备

0评论2025-10-27107

GB 4824-2025新标与GB4824-2019旧标主要差异解读
GB 4824-2025已于2025年2月28日发布,2026年3月1日将强制实施。新标准适用范围‌:覆盖工业、科学和医疗设备的射频骚扰测试,频段扩展至0Hz~400GHz。新标准引用‌:等同采用CISPR 11:2024,新增机器人设备和集成无线功能设备的测试要求。‌‌我们针对新、旧标准做如下主要差异解读

0评论2025-10-27174

GB/T 17743电气照明EMC标准详细讲解
GB/T 17743-2021的全称是《电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法》。该标准规定了电气照明和类似设备的无线电骚扰特性测试的限值和测量方法,以便评估和控制这些设备的无线电骚扰特性,从而确保它们

0评论2024-11-22312

医用电气设备IEC60601-1-2:2014+A1:2020修订内容解析
  1 前言  2020年9月,IEC发布了医疗设备的电磁骚扰要求和测试标准IEC60601-1-2:2014的第一次修订IEC60601-1-2:2014/A1:2020,修改后的版本为4.1版,本文将简要介绍该修订的主要内容,以供参考。  2 试验要

0评论2023-09-292553

GB/T 9254.1-2021标准换版宣贯说明
一、概况电子产品及安全附件(08/09/16)强制性认证依据标准GB/T 9254.1-2021《信息技术设备、多媒体设备和接收机电磁兼容第1部分:发射要求》已于2021年12月31日发布,将于2022年07月01日起实施,替代GB/T 9254-200

0评论2022-07-291176

EN IEC 61000-3-2:2019与EN 61000-3-2:2014差异最新要点
欧洲电工标准化委员会于2019年发布“每相输入电流小于等于16A的设备谐波电流发射限值”的标准EN IEC 61000-3-2:2019,该标准的DOP(发行日期)是2019年9月1日,DOW(失效日期)是2022年3月1日。目前该版本还未纳入欧盟OJ公告中,EN 61000-3-2:2014依旧是欧盟承认的有效版本。

2评论2020-07-294840

IEC谐波标准解读及测试应用
谐波的分析方法有很多,为了统一标准,在不同应用场合,国际或国内标准组织提出了不同的测试标准,其中IEC谐波就是其中一种,本文重点阐述IEC谐波测试的应用和方法。IEC谐波标准解读在说到IEC谐波时,我们的印象中会

2评论2019-09-032690

灯具产品标准CISRP 15:2018版与2013版主要变化
最新版的灯具类产品国际标准CISRP 15:2018现已发布,相比旧版的CISPR 15:2013+A1:2015版,主要变动如下:CISRP 15: 2013+A1:2015CISPR 15: 2018a需要评估插入损耗测试;删除了插入损耗测试的要求以及原来相关的附录A;

0评论2018-07-251853