Fra testresultaterne af forskellige produkter viser det sig, at denne ESD er en meget vigtig test: Hvis printkortet ikke er godt designet, når statisk elektricitet indføres, vil det få produktet til at gå ned eller endda beskadige komponenterne. Tidligere bemærkede jeg kun, at ESD ville beskadige komponenterne, men jeg forventede ikke at være opmærksom nok på elektroniske produkter.

ESD er det, vi ofte kalder elektrostatisk udladning. Ud fra den indlærte viden kan man vide, at statisk elektricitet er et naturligt fænomen, som normalt genereres ved kontakt, friktion, induktion mellem elektriske apparater osv. Det er karakteriseret ved langvarig akkumulering og højspænding (kan generere tusindvis af volt). eller endda titusindvis af volt statisk elektricitet) ), lav effekt, lav strømstyrke og kort aktionstid. For elektroniske produkter, hvis ESD-designet ikke er godt designet, er driften af ​​de elektroniske og elektriske produkter ofte ustabil eller endda beskadiget.

To metoder bruges normalt, når der udføres ESD-udladningstest: kontaktudledning og luftudledning.

Kontaktudladning er direkte at aflade udstyret under test; luftudladning kaldes også indirekte udladning, som genereres ved kobling af et stærkt magnetfelt til tilstødende strømsløjfer. Testspændingen for disse to test er generelt 2KV-8KV, og kravene er forskellige i forskellige regioner. Derfor, før vi designer, skal vi først finde ud af markedet for produktet.

Ovenstående to situationer er grundlæggende test for elektroniske produkter, der ikke kan fungere på grund af menneskekroppens elektrificering eller andre årsager, når den menneskelige krop kommer i kontakt med elektroniske produkter. Figuren nedenfor viser luftfugtighedsstatistikken for nogle regioner i forskellige måneder af året. Det kan ses på figuren, at Lasvegas har den mindste luftfugtighed hele året. Elektroniske produkter på dette område bør være særligt opmærksomme på ESD-beskyttelse.

Luftfugtighedsforholdene er forskellige i forskellige dele af verden, men på samme tid i en region, hvis luftfugtigheden ikke er den samme, er den genererede statiske elektricitet også forskellig. Følgende tabel er de indsamlede data, hvoraf det kan ses, at den statiske elektricitet stiger i takt med, at luftfugtigheden falder. Dette forklarer også indirekte årsagen til, at de statiske gnister, der genereres, når trøjen tages af i den nordlige vinter, er meget store. “

Da statisk elektricitet er så stor en fare, hvordan kan vi så beskytte den? Når vi designer elektrostatisk beskyttelse, opdeler vi det normalt i tre trin: forhindre eksterne ladninger i at strømme ind i printkortet og forårsage skade; forhindre eksterne magnetiske felter i at beskadige printpladen; forhindre skade fra elektrostatiske felter.

I det faktiske kredsløbsdesign vil vi bruge en eller flere af følgende metoder til elektrostatisk beskyttelse:

1

Lavinedioder til elektrostatisk beskyttelse
Dette er også en metode, der ofte bruges i design. En typisk fremgangsmåde er at forbinde en lavinediode til jorden parallelt på nøglesignallinjen. Denne metode er at bruge lavinedioden til at reagere hurtigt og have evnen til at stabilisere fastspændingen, som kan forbruge den koncentrerede højspænding på kort tid for at beskytte printkortet.

2

Brug højspændingskondensatorer til kredsløbsbeskyttelse
I denne tilgang er keramiske kondensatorer med en modstandsspænding på mindst 1,5 KV normalt placeret i I/O-stikket eller nøglesignalets position, og forbindelsesledningen er så kort som muligt for at reducere forbindelsens induktans. linje. Hvis en kondensator med lav modstandsspænding anvendes, vil den forårsage skade på kondensatoren og miste sin beskyttelse.

3

Brug ferritperler til kredsløbsbeskyttelse
Ferritperler kan dæmpe ESD-strøm meget godt og kan også undertrykke stråling. Når man står over for to problemer, er en ferritperle et meget godt valg.

4

Gnistgab metode
Denne metode ses i et stykke materiale. Den specifikke metode er at bruge trekantet kobber med spidserne på linje med hinanden på mikrostrip-linjelaget, der består af kobber. Den ene ende af det trekantede kobber er forbundet til signallinjen, og den anden er det trekantede kobber. Tilslut til jorden. Når der er statisk elektricitet, vil det producere skarp udladning og forbruge elektrisk energi.

5

Brug LC-filtermetoden til at beskytte kredsløbet
Filteret sammensat af LC kan effektivt reducere den højfrekvente statiske elektricitet fra at komme ind i kredsløbet. Induktorens induktive reaktanskarakteristik er god til at forhindre højfrekvent ESD i at komme ind i kredsløbet, mens kondensatoren shunter den højfrekvente energi fra ESD til jorden. Samtidig kan denne type filter også udjævne kanten af ​​signalet og reducere RF-effekten, og ydeevnen er blevet yderligere forbedret med hensyn til signalintegritet.

6

Flerlagskort til ESD-beskyttelse
Når midlerne tillader det, er valget af et flerlagskort også et effektivt middel til at forhindre ESD. I flerlagskortet, fordi der er et komplet jordplan tæt på sporet, kan dette få ESD til at koble til lavimpedansplanet hurtigere og derefter beskytte nøglesignalernes rolle.

7

Metode til at efterlade et beskyttelsesbånd i periferien af ​​kredsløbsbeskyttelsesloven
Denne metode er normalt at tegne spor rundt om printpladen uden svejselag. Når forholdene tillader det, forbindes sporet til huset. Samtidig skal det bemærkes, at sporet ikke kan danne en lukket sløjfe, for ikke at danne en sløjfeantenne og forårsage større problemer.

8

Brug CMOS-enheder eller TTL-enheder med spændedioder til kredsløbsbeskyttelse
Denne metode bruger princippet om isolering til at beskytte printkortet. Fordi disse enheder er beskyttet af spændedioder, reduceres kompleksiteten af ​​designet i det faktiske kredsløbsdesign.

9

Brug afkoblingskondensatorer
Disse afkoblingskondensatorer skal have lave ESL- og ESR-værdier. For lavfrekvent ESD reducerer afkoblingskondensatorerne sløjfeområdet. På grund af effekten af ​​dens ESL er elektrolytfunktionen svækket, hvilket bedre kan filtrere højfrekvent energi. .

Kort sagt, selvom ESD er forfærdeligt og endda kan få alvorlige konsekvenser, men kun ved at beskytte strøm- og signalledningerne på kredsløbet kan effektivt forhindre ESD-strømmen i at strømme ind i printkortet. Blandt dem sagde min chef ofte, at "en god jordforbindelse af et bræt er kongen". Jeg håber, at denne sætning også kan bringe dig effekten af ​​at bryde ovenlysvinduet.