વિવિધ ઉત્પાદનોના પરીક્ષણ પરિણામો પરથી, તે જાણવા મળે છે કે આ ESD એક ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ પરીક્ષણ છે: જો સર્કિટ બોર્ડ સારી રીતે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું નથી, જ્યારે સ્થિર વીજળી રજૂ કરવામાં આવે છે, તો તે ઉત્પાદનને ક્રેશ કરશે અથવા ઘટકોને નુકસાન પહોંચાડશે.ભૂતકાળમાં, મેં ફક્ત નોંધ્યું છે કે ESD ઘટકોને નુકસાન પહોંચાડશે, પરંતુ મને ઇલેક્ટ્રોનિક ઉત્પાદનો પર પૂરતું ધ્યાન આપવાની અપેક્ષા નહોતી.
ESD જેને આપણે વારંવાર ઇલેક્ટ્રો-સ્ટેટિક ડિસ્ચાર્જ કહીએ છીએ.શીખેલા જ્ઞાન પરથી, તે જાણી શકાય છે કે સ્થિર વીજળી એ એક કુદરતી ઘટના છે, જે સામાન્ય રીતે વિદ્યુત ઉપકરણો વચ્ચેના સંપર્ક, ઘર્ષણ, ઇન્ડક્શન વગેરે દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. તે લાંબા ગાળાના સંચય અને ઉચ્ચ વોલ્ટેજ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે (હજારો વોલ્ટ પેદા કરી શકે છે. અથવા સ્થિર વીજળીના હજારો વોલ્ટ) ), ઓછી શક્તિ, ઓછો પ્રવાહ અને ટૂંકા ક્રિયા સમય.ઈલેક્ટ્રોનિક પ્રોડક્ટ્સ માટે, જો ESD ડિઝાઈન સારી રીતે તૈયાર ન હોય, તો ઈલેક્ટ્રોનિક અને ઈલેક્ટ્રિકલ પ્રોડક્ટ્સનું ઑપરેશન ઘણીવાર અસ્થિર હોય છે અથવા તો નુકસાન પણ થાય છે.
ESD ડિસ્ચાર્જ પરીક્ષણો કરતી વખતે સામાન્ય રીતે બે પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે: સંપર્ક ડિસ્ચાર્જ અને એર ડિસ્ચાર્જ.
સંપર્ક ડિસ્ચાર્જ એ પરીક્ષણ હેઠળના સાધનોને સીધા જ ડિસ્ચાર્જ કરવા માટે છે;એર ડિસ્ચાર્જને પરોક્ષ સ્રાવ પણ કહેવામાં આવે છે, જે નજીકના વર્તમાન લૂપ્સ સાથે મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્રના જોડાણ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.આ બે પરીક્ષણો માટે ટેસ્ટ વોલ્ટેજ સામાન્ય રીતે 2KV-8KV છે, અને વિવિધ પ્રદેશોમાં જરૂરિયાતો અલગ છે.તેથી, ડિઝાઇન કરતા પહેલા, આપણે સૌ પ્રથમ ઉત્પાદન માટેનું બજાર શોધી કાઢવું જોઈએ.
ઉપરોક્ત બે પરિસ્થિતિઓ એ ઇલેક્ટ્રોનિક ઉત્પાદનો માટે મૂળભૂત પરીક્ષણો છે જે માનવ શરીરના વિદ્યુતીકરણ અથવા અન્ય કારણોસર જ્યારે માનવ શરીર ઇલેક્ટ્રોનિક ઉત્પાદનોના સંપર્કમાં આવે છે ત્યારે કામ કરી શકતું નથી.નીચેનો આંકડો વર્ષના જુદા જુદા મહિનામાં કેટલાક પ્રદેશોની હવામાં ભેજના આંકડા દર્શાવે છે.તે આકૃતિ પરથી જોઈ શકાય છે કે લાસવેગાસમાં આખા વર્ષ દરમિયાન ઓછામાં ઓછી ભેજ હોય છે.આ ક્ષેત્રમાં ઇલેક્ટ્રોનિક ઉત્પાદનો ESD રક્ષણ પર વિશેષ ધ્યાન આપવું જોઈએ.
વિશ્વના જુદા જુદા ભાગોમાં ભેજની સ્થિતિ જુદી જુદી હોય છે, પરંતુ તે જ સમયે, જો કોઈ પ્રદેશમાં હવામાં ભેજ એકસરખો ન હોય તો, ઉત્પન્ન થતી સ્થિર વીજળી પણ અલગ હોય છે.નીચેનું કોષ્ટક એકત્રિત ડેટા છે, જેમાંથી તે જોઈ શકાય છે કે હવામાં ભેજ ઘટવાથી સ્થિર વીજળી વધે છે.આ આડકતરી રીતે કારણ પણ સમજાવે છે કે શા માટે ઉત્તરીય શિયાળામાં સ્વેટર ઉતારતી વખતે સ્થિર સ્પાર્ક ઉત્પન્ન થાય છે તે ખૂબ મોટી છે."
સ્થિર વીજળી એ આટલું મોટું જોખમ હોવાથી, આપણે તેને કેવી રીતે સુરક્ષિત કરી શકીએ?ઈલેક્ટ્રોસ્ટેટિક પ્રોટેક્શનની રચના કરતી વખતે, અમે તેને સામાન્ય રીતે ત્રણ પગલામાં વિભાજીત કરીએ છીએ: બાહ્ય ચાર્જને સર્કિટ બોર્ડમાં વહેતા અટકાવો અને નુકસાન પહોંચાડો;બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રોને સર્કિટ બોર્ડને નુકસાન કરતા અટકાવો;ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્ષેત્રોથી થતા નુકસાનને અટકાવો.
વાસ્તવિક સર્કિટ ડિઝાઇનમાં, અમે ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક સુરક્ષા માટે નીચેની એક અથવા વધુ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીશું:
1
ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક સંરક્ષણ માટે હિમપ્રપાત ડાયોડ્સ
આ એક પદ્ધતિ છે જેનો ઉપયોગ ઘણીવાર ડિઝાઇનમાં થાય છે.એક લાક્ષણિક અભિગમ એ છે કે હિમપ્રપાત ડાયોડને કી સિગ્નલ લાઇન પર સમાંતર જમીન સાથે જોડવું.આ પદ્ધતિ ઝડપથી પ્રતિસાદ આપવા માટે હિમપ્રપાત ડાયોડનો ઉપયોગ કરવાની છે અને ક્લેમ્પિંગને સ્થિર કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે, જે સર્કિટ બોર્ડને સુરક્ષિત કરવા માટે ટૂંકા સમયમાં કેન્દ્રિત ઉચ્ચ વોલ્ટેજનો ઉપયોગ કરી શકે છે.
2
સર્કિટ સુરક્ષા માટે ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેપેસિટર્સનો ઉપયોગ કરો
આ અભિગમમાં, ઓછામાં ઓછા 1.5KV ના પ્રતિકારક વોલ્ટેજ સાથેના સિરામિક કેપેસિટર્સ સામાન્ય રીતે I/O કનેક્ટર અથવા કી સિગ્નલની સ્થિતિમાં મૂકવામાં આવે છે, અને જોડાણની ઇન્ડક્ટન્સ ઘટાડવા માટે કનેક્શન લાઇન શક્ય તેટલી ટૂંકી હોય છે. રેખાજો નીચા પ્રતિકારક વોલ્ટેજવાળા કેપેસિટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે, તો તે કેપેસિટરને નુકસાન પહોંચાડશે અને તેનું રક્ષણ ગુમાવશે.
3
સર્કિટ સુરક્ષા માટે ફેરાઇટ મણકાનો ઉપયોગ કરો
ફેરાઇટ મણકા ESD વર્તમાનને ખૂબ સારી રીતે ઓછી કરી શકે છે, અને રેડિયેશનને પણ દબાવી શકે છે.જ્યારે બે સમસ્યાઓનો સામનો કરવો પડે છે, ત્યારે ફેરાઇટ મણકો એ ખૂબ જ સારી પસંદગી છે.
4
સ્પાર્ક ગેપ પદ્ધતિ
આ પદ્ધતિ સામગ્રીના ટુકડામાં જોવા મળે છે.વિશિષ્ટ પદ્ધતિ એ છે કે તાંબાના બનેલા માઇક્રોસ્ટ્રીપ લાઇન સ્તર પર એકબીજા સાથે ગોઠવાયેલ ટીપ્સ સાથે ત્રિકોણાકાર તાંબાનો ઉપયોગ કરવો.ત્રિકોણાકાર કોપરનો એક છેડો સિગ્નલ લાઇન સાથે જોડાયેલ છે, અને બીજો ત્રિકોણાકાર કોપર છે.જમીન સાથે જોડો.જ્યારે સ્થિર વીજળી હોય છે, ત્યારે તે તીક્ષ્ણ સ્રાવ ઉત્પન્ન કરશે અને વિદ્યુત ઊર્જાનો વપરાશ કરશે.
5
સર્કિટને સુરક્ષિત કરવા માટે એલસી ફિલ્ટર પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરો
એલસીથી બનેલું ફિલ્ટર સર્કિટમાં પ્રવેશતા ઉચ્ચ આવર્તન સ્થિર વીજળીને અસરકારક રીતે ઘટાડી શકે છે.ઇન્ડક્ટરની પ્રેરક પ્રતિક્રિયા લાક્ષણિકતા ઉચ્ચ આવર્તન ESD ને સર્કિટમાં પ્રવેશતા અટકાવવામાં સારી છે, જ્યારે કેપેસિટર ESD ની ઉચ્ચ આવર્તન ઊર્જાને જમીન પર શન્ટ કરે છે.તે જ સમયે, આ પ્રકારનું ફિલ્ટર સિગ્નલની ધારને પણ સરળ બનાવી શકે છે અને RF અસરને ઘટાડી શકે છે, અને સિગ્નલ અખંડિતતાના સંદર્ભમાં પ્રદર્શનમાં વધુ સુધારો કરવામાં આવ્યો છે.
6
ESD રક્ષણ માટે મલ્ટિલેયર બોર્ડ
જ્યારે ભંડોળ પરવાનગી આપે છે, ત્યારે બહુસ્તરીય બોર્ડ પસંદ કરવું એ ESD ને રોકવા માટે પણ અસરકારક માધ્યમ છે.મલ્ટિ-લેયર બોર્ડમાં, કારણ કે ટ્રેસની નજીક એક સંપૂર્ણ ગ્રાઉન્ડ પ્લેન છે, આ ESD દંપતીને નીચા અવબાધ પ્લેનમાં વધુ ઝડપથી બનાવી શકે છે, અને પછી મુખ્ય સંકેતોની ભૂમિકાને સુરક્ષિત કરી શકે છે.
7
સર્કિટ બોર્ડ સંરક્ષણ કાયદાની પરિઘ પર રક્ષણાત્મક બેન્ડ છોડવાની પદ્ધતિ
આ પદ્ધતિ સામાન્ય રીતે વેલ્ડિંગ સ્તર વિના સર્કિટ બોર્ડની આસપાસ નિશાનો દોરવા માટે છે.જ્યારે શરતો પરવાનગી આપે છે, ત્યારે ટ્રેસને હાઉસિંગ સાથે જોડો.તે જ સમયે, એ નોંધવું જોઈએ કે ટ્રેસ બંધ લૂપ બનાવી શકતું નથી, જેથી લૂપ એન્ટેના ન બને અને વધુ મુશ્કેલી ઊભી થાય.
8
સર્કિટ સુરક્ષા માટે ક્લેમ્પિંગ ડાયોડ સાથે CMOS ઉપકરણો અથવા TTL ઉપકરણોનો ઉપયોગ કરો
આ પદ્ધતિ સર્કિટ બોર્ડને સુરક્ષિત કરવા માટે અલગતાના સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરે છે.કારણ કે આ ઉપકરણો ક્લેમ્પિંગ ડાયોડ દ્વારા સુરક્ષિત છે, વાસ્તવિક સર્કિટ ડિઝાઇનમાં ડિઝાઇનની જટિલતા ઓછી થાય છે.
9
ડીકપલિંગ કેપેસિટર્સનો ઉપયોગ કરો
આ ડીકોપલિંગ કેપેસિટર્સ નીચા ESL અને ESR મૂલ્યો હોવા જોઈએ.ઓછી-આવર્તન ESD માટે, ડીકોપલિંગ કેપેસિટર્સ લૂપ વિસ્તાર ઘટાડે છે.તેના ESL ની અસરને લીધે, ઇલેક્ટ્રોલાઇટ કાર્ય નબળું પડી ગયું છે, જે ઉચ્ચ-આવર્તન ઊર્જાને વધુ સારી રીતે ફિલ્ટર કરી શકે છે..
ટૂંકમાં, જો કે ESD ભયંકર છે અને તે ગંભીર પરિણામો પણ લાવી શકે છે, પરંતુ માત્ર સર્કિટ પર પાવર અને સિગ્નલ લાઈનોનું રક્ષણ કરીને ESD પ્રવાહને PCBમાં વહેતા અટકાવી શકાય છે.તેમાંથી, મારા બોસ વારંવાર કહેતા કે "બોર્ડની સારી ગ્રાઉન્ડિંગ એ રાજા છે".હું આશા રાખું છું કે આ વાક્ય તમને સ્કાયલાઇટ તોડવાની અસર પણ લાવી શકે.