D'après les résultats des tests de différents produits, il est constaté que cet ESD est un test très important: si la carte de circuit imprimé n'est pas bien conçue, lorsque l'électricité statique est introduite, elle entraînera un écrasement du produit ou même endommager les composants. Dans le passé, j'ai seulement remarqué que l'ESD endommagerait les composants, mais je ne m'attendais pas à prêter suffisamment d'attention aux produits électroniques.

L'ESD est ce que nous appelons souvent une décharge électro-statique. D'après les connaissances apprises, on peut savoir que l'électricité statique est un phénomène naturel, qui est généralement généré par le contact, la friction, l'induction entre les appareils électriques, etc. Il est caractérisé par une accumulation à long terme et une haute tension (peut générer des milliers de volts ou même des dizaines de milliers de volts d'électricité statique)), de faible puissance, de faible et court temps d'action. Pour les produits électroniques, si la conception ESD n'est pas bien conçue, le fonctionnement des produits électroniques et électriques est souvent instable ou même endommagé.

Deux méthodes sont généralement utilisées lors des tests de décharge ESD: décharge de contact et décharge d'air.

La décharge de contact est de décharger directement l'équipement à tester; La décharge d'air est également appelée décharge indirecte, qui est générée par le couplage d'un champ magnétique fort aux boucles de courant adjacentes. La tension de test pour ces deux tests est généralement de 2 kV-8kV, et les exigences sont différentes dans différentes régions. Par conséquent, avant la conception, nous devons d'abord comprendre le marché du produit.

Les deux situations ci-dessus sont des tests de base pour les produits électroniques qui ne peuvent pas fonctionner en raison de l'électrification du corps humain ou d'autres raisons lorsque le corps humain entre en contact avec des produits électroniques. La figure ci-dessous montre les statistiques d'humidité de l'air de certaines régions à différents mois de l'année. On peut voir à partir de la figure que les lasvegas ont le moins d'humidité tout au long de l'année. Les produits électroniques de ce domaine devraient accorder une attention particulière à la protection de l'ESD.

Les conditions d'humidité sont différentes dans différentes parties du monde, mais en même temps dans une région, si l'humidité de l'air n'est pas la même, l'électricité statique générée est également différente. Le tableau suivant est les données collectées, à partir desquelles on peut voir que l'électricité statique augmente à mesure que l'humidité de l'air diminue. Cela explique également indirectement la raison pour laquelle les étincelles statiques générées lors du décollage du pull dans l'hiver du nord sont très grandes. "

Étant donné que l'électricité statique est un si grand danger, comment pouvons-nous le protéger? Lors de la conception de la protection électrostatique, nous la divions généralement en trois étapes: empêchant les charges externes de s'écouler dans la carte de circuit imprimé et causer des dommages; empêcher les champs magnétiques externes d'endommager la carte de circuit imprimé; éviter les dommages des champs électrostatiques.

Dans la conception réelle du circuit, nous utiliserons une ou plusieurs des méthodes suivantes pour la protection électrostatique:

1

Diodes d'avalanche pour la protection électrostatique
Il s'agit également d'une méthode souvent utilisée dans la conception. Une approche typique consiste à connecter une diode d'avalanche au sol en parallèle sur la ligne de signal clé. Cette méthode consiste à utiliser la diode d'avalanche pour répondre rapidement et avoir la capacité de stabiliser le serrage, qui peut consommer la haute tension concentrée en peu de temps pour protéger la carte de circuit imprimé.

2

Utilisez des condensateurs à haute tension pour la protection des circuits
Dans cette approche, les condensateurs en céramique avec une tension résistive d'au moins 1,5 kV sont généralement placés dans le connecteur d'E / S ou la position du signal clé, et la ligne de connexion est aussi courte que possible afin de réduire l'inductance de la ligne de connexion. Si un condensateur à faible tension de traitance est utilisé, il causera des dommages au condensateur et perdra sa protection.

3

Utilisez des perles de ferrite pour la protection des circuits
Les perles de ferrite peuvent très bien atténuer le courant ESD et peuvent également supprimer les rayonnements. Face à deux problèmes, une perle en ferrite est un très bon choix.

4

Méthode d'écart d'étincelles
Cette méthode est observée dans un morceau de matériau. La méthode spécifique consiste à utiliser du cuivre triangulaire avec les pointes alignées les unes avec les autres sur la couche de ligne microruban composée de cuivre. Une extrémité du cuivre triangulaire est connectée à la ligne de signal, et l'autre est le cuivre triangulaire. Connectez-vous au sol. Lorsqu'il y a une électricité statique, il produira une décharge pointue et consommera l'énergie électrique.

5

Utilisez la méthode du filtre LC pour protéger le circuit
Le filtre composé de LC peut réduire efficacement l'électricité statique à haute fréquence de pénétrer dans le circuit. La caractéristique de réactance inductive de l'inductance est bonne pour inhiber la DSE à haute fréquence de pénétrer dans le circuit, tandis que le condensateur fait l'énergie à haute fréquence de l'ESD au sol. Dans le même temps, ce type de filtre peut également lisser le bord du signal et réduire l'effet RF, et les performances ont été encore améliorées en termes d'intégrité du signal.

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Carte multicouche pour la protection ESD
Lorsque les fonds le permettent, le choix d'une carte multicouche est également un moyen efficace d'empêcher l'ESD. Dans la carte multicouche, car il y a un plan de sol complet près de la trace, cela peut rendre le couple ESD vers le plan à faible impédance, puis protéger le rôle des signaux clés.

7

Méthode de laisser une bande de protection à la périphérie de la loi sur la protection des cartes du circuit
Cette méthode consiste généralement à dessiner des traces autour du circuit imprimé sans la couche de soudage. Lorsque les conditions le permettent, connectez la trace au boîtier. Dans le même temps, il convient de noter que la trace ne peut pas former une boucle fermée, afin de ne pas former une antenne en boucle et causer de plus grandes problèmes.

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Utilisez des dispositifs CMOS ou des dispositifs TTL avec des diodes de serrage pour la protection des circuits
Cette méthode utilise le principe d'isolement pour protéger la carte de circuit imprimé. Étant donné que ces dispositifs sont protégés par des diodes de serrage, la complexité de la conception est réduite dans la conception réelle du circuit.

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Utilisez des condensateurs de découplage
Ces condensateurs de découplage doivent avoir de faibles valeurs ESL et ESR. Pour la DSE à basse fréquence, les condensateurs de découplage réduisent la zone de boucle. En raison de l'effet de son ESL, la fonction d'électrolyte est affaiblie, ce qui peut mieux filtrer l'énergie à haute fréquence. .

En bref, bien que l'ESD soit terrible et peut même apporter de graves conséquences, mais ce n'est qu'en protégeant les lignes de puissance et de signal sur le circuit peut effectivement empêcher le courant ESD de s'écouler dans le PCB. Parmi eux, mon patron a souvent dit que «une bonne mise à la terre d'une planche est le roi». J'espère que cette phrase pourra également vous apporter l'effet de briser le puits de lumière.