विभिन्न उत्पादों के परीक्षण परिणामों से, यह पाया गया कि यह ईएसडी एक बहुत ही महत्वपूर्ण परीक्षण है: यदि सर्किट बोर्ड अच्छी तरह से डिज़ाइन नहीं किया गया है, तो जब स्थैतिक बिजली पेश की जाती है, तो यह उत्पाद को क्रैश कर देगा या घटकों को भी नुकसान पहुंचाएगा। अतीत में, मैंने केवल यह देखा था कि ईएसडी घटकों को नुकसान पहुंचाएगा, लेकिन मुझे इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों पर पर्याप्त ध्यान देने की उम्मीद नहीं थी।

ईएसडी वह है जिसे हम अक्सर इलेक्ट्रो-स्टेटिक डिस्चार्ज कहते हैं। सीखे गए ज्ञान से यह ज्ञात हो सकता है कि स्थैतिक बिजली एक प्राकृतिक घटना है, जो आमतौर पर विद्युत उपकरणों के बीच संपर्क, घर्षण, प्रेरण आदि के माध्यम से उत्पन्न होती है। यह दीर्घकालिक संचय और उच्च वोल्टेज (हजारों वोल्ट उत्पन्न कर सकती है) की विशेषता है या यहां तक ​​कि दसियों हज़ार वोल्ट की स्थैतिक बिजली) ), कम शक्ति, कम धारा और कम कार्य समय। इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के लिए, यदि ईएसडी डिज़ाइन अच्छी तरह से डिज़ाइन नहीं किया गया है, तो इलेक्ट्रॉनिक और इलेक्ट्रिकल उत्पादों का संचालन अक्सर अस्थिर या क्षतिग्रस्त भी होता है।

ईएसडी डिस्चार्ज परीक्षण करते समय आमतौर पर दो तरीकों का उपयोग किया जाता है: संपर्क डिस्चार्ज और वायु डिस्चार्ज।

संपर्क डिस्चार्ज का तात्पर्य परीक्षण के तहत उपकरण को सीधे डिस्चार्ज करना है; वायु निर्वहन को अप्रत्यक्ष निर्वहन भी कहा जाता है, जो एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के आसन्न वर्तमान लूप के युग्मन से उत्पन्न होता है। इन दोनों परीक्षणों के लिए परीक्षण वोल्टेज आम तौर पर 2KV-8KV है, और विभिन्न क्षेत्रों में आवश्यकताएं अलग-अलग हैं। इसलिए, डिज़ाइन करने से पहले, हमें पहले उत्पाद के लिए बाज़ार का पता लगाना चाहिए।

उपरोक्त दो स्थितियाँ इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के लिए बुनियादी परीक्षण हैं जो मानव शरीर के विद्युतीकरण या अन्य कारणों से काम नहीं कर सकते हैं जब मानव शरीर इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के संपर्क में आता है। नीचे दिया गया आंकड़ा वर्ष के विभिन्न महीनों में कुछ क्षेत्रों की वायु आर्द्रता के आँकड़े दिखाता है। आंकड़े से पता चलता है कि लासवेगास में साल भर में सबसे कम आर्द्रता होती है। इस क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों को ईएसडी सुरक्षा पर विशेष ध्यान देना चाहिए।

दुनिया के विभिन्न हिस्सों में आर्द्रता की स्थिति अलग-अलग होती है, लेकिन साथ ही किसी क्षेत्र में, यदि हवा की आर्द्रता समान नहीं है, तो उत्पन्न स्थैतिक बिजली भी भिन्न होती है। निम्न तालिका एकत्रित डेटा है, जिससे यह देखा जा सकता है कि हवा की नमी कम होने पर स्थैतिक बिजली बढ़ जाती है। यह अप्रत्यक्ष रूप से यह भी बताता है कि उत्तरी सर्दियों में स्वेटर उतारते समय उत्पन्न होने वाली स्थैतिक चिंगारी बहुत बड़ी होती है। “

चूँकि स्थैतिक बिजली इतना बड़ा ख़तरा है, हम इसकी सुरक्षा कैसे कर सकते हैं? इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा को डिज़ाइन करते समय, हम आमतौर पर इसे तीन चरणों में विभाजित करते हैं: बाहरी चार्ज को सर्किट बोर्ड में प्रवाहित होने और क्षति पहुंचाने से रोकें; बाहरी चुंबकीय क्षेत्रों को सर्किट बोर्ड को नुकसान पहुंचाने से रोकें; इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्रों से होने वाली क्षति को रोकें।

वास्तविक सर्किट डिज़ाइन में, हम इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा के लिए निम्नलिखित में से एक या अधिक तरीकों का उपयोग करेंगे:

1

इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा के लिए हिमस्खलन डायोड
यह भी डिज़ाइन में अक्सर उपयोग की जाने वाली एक विधि है। एक सामान्य दृष्टिकोण कुंजी सिग्नल लाइन पर समानांतर में एक हिमस्खलन डायोड को जमीन से जोड़ना है। यह विधि त्वरित प्रतिक्रिया देने के लिए हिमस्खलन डायोड का उपयोग करती है और इसमें क्लैंपिंग को स्थिर करने की क्षमता होती है, जो सर्किट बोर्ड की सुरक्षा के लिए कम समय में केंद्रित उच्च वोल्टेज का उपभोग कर सकती है।

2

सर्किट सुरक्षा के लिए हाई-वोल्टेज कैपेसिटर का उपयोग करें
इस दृष्टिकोण में, कम से कम 1.5KV के वोल्टेज झेलने वाले सिरेमिक कैपेसिटर को आमतौर पर I/O कनेक्टर या कुंजी सिग्नल की स्थिति में रखा जाता है, और कनेक्शन की प्रेरण को कम करने के लिए कनेक्शन लाइन को जितना संभव हो उतना छोटा किया जाता है। रेखा। यदि कम वोल्टेज झेलने वाले कैपेसिटर का उपयोग किया जाता है, तो इससे कैपेसिटर को नुकसान होगा और इसकी सुरक्षा खत्म हो जाएगी।

3

सर्किट सुरक्षा के लिए फेराइट मोतियों का उपयोग करें
फेराइट मोती ईएसडी करंट को बहुत अच्छी तरह से कम कर सकते हैं, और विकिरण को भी दबा सकते हैं। जब दो समस्याओं का सामना करना पड़ता है, तो फेराइट बीड एक बहुत अच्छा विकल्प है।

4

स्पार्क गैप विधि
यह विधि सामग्री के एक टुकड़े में देखी जाती है। विशिष्ट विधि तांबे से बनी माइक्रोस्ट्रिप लाइन परत पर एक दूसरे के साथ संरेखित युक्तियों के साथ त्रिकोणीय तांबे का उपयोग करना है। त्रिकोणीय तांबे का एक सिरा सिग्नल लाइन से जुड़ा होता है, और दूसरा त्रिकोणीय तांबे से जुड़ा होता है। जमीन से जुड़ें. जब स्थैतिक बिजली होती है, तो यह तीव्र निर्वहन उत्पन्न करेगी और विद्युत ऊर्जा की खपत करेगी।

5

सर्किट की सुरक्षा के लिए एलसी फ़िल्टर विधि का उपयोग करें
एलसी से बना फिल्टर सर्किट में प्रवेश करने से उच्च आवृत्ति स्थैतिक बिजली को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है। प्रारंभ करनेवाला की आगमनात्मक प्रतिक्रिया विशेषता उच्च आवृत्ति ईएसडी को सर्किट में प्रवेश करने से रोकने में अच्छी है, जबकि संधारित्र ईएसडी की उच्च आवृत्ति ऊर्जा को जमीन पर भेज देता है। साथ ही, इस प्रकार का फ़िल्टर सिग्नल के किनारे को भी चिकना कर सकता है और आरएफ प्रभाव को कम कर सकता है, और सिग्नल अखंडता के मामले में प्रदर्शन में और सुधार हुआ है।

6

ईएसडी सुरक्षा के लिए मल्टीलेयर बोर्ड
जब फंड अनुमति देता है, तो ईएसडी को रोकने के लिए मल्टीलेयर बोर्ड चुनना भी एक प्रभावी साधन है। मल्टी-लेयर बोर्ड में, क्योंकि ट्रेस के करीब एक पूरा ग्राउंड प्लेन होता है, यह ईएसडी जोड़े को कम प्रतिबाधा वाले प्लेन में अधिक तेज़ी से बना सकता है, और फिर मुख्य संकेतों की भूमिका की रक्षा कर सकता है।

7

सर्किट बोर्ड सुरक्षा कानून की परिधि पर एक सुरक्षात्मक बैंड छोड़ने की विधि
यह विधि आमतौर पर वेल्डिंग परत के बिना सर्किट बोर्ड के चारों ओर निशान खींचने के लिए होती है। जब स्थितियाँ अनुमति दें, तो ट्रेस को आवास से जोड़ दें। साथ ही, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ट्रेस एक बंद लूप नहीं बना सकता है, ताकि लूप एंटीना न बने और अधिक परेशानी न हो।

8

सर्किट सुरक्षा के लिए क्लैंपिंग डायोड वाले सीएमओएस डिवाइस या टीटीएल डिवाइस का उपयोग करें
यह विधि सर्किट बोर्ड की सुरक्षा के लिए अलगाव के सिद्धांत का उपयोग करती है। क्योंकि ये उपकरण क्लैंपिंग डायोड द्वारा संरक्षित होते हैं, वास्तविक सर्किट डिज़ाइन में डिज़ाइन की जटिलता कम हो जाती है।

9

डिकॉउलिंग कैपेसिटर का उपयोग करें
इन डिकूप्लिंग कैपेसिटर में कम ईएसएल और ईएसआर मान होना चाहिए। कम-आवृत्ति ईएसडी के लिए, डिकूपिंग कैपेसिटर लूप क्षेत्र को कम करते हैं। इसके ईएसएल के प्रभाव के कारण इलेक्ट्रोलाइट फ़ंक्शन कमजोर हो जाता है, जो उच्च आवृत्ति ऊर्जा को बेहतर ढंग से फ़िल्टर कर सकता है। .

संक्षेप में, हालांकि ईएसडी भयानक है और गंभीर परिणाम भी ला सकता है, लेकिन केवल सर्किट पर बिजली और सिग्नल लाइनों की सुरक्षा करके ही ईएसडी करंट को पीसीबी में प्रवाहित होने से प्रभावी ढंग से रोका जा सकता है। उनमें से, मेरे बॉस अक्सर कहा करते थे कि "बोर्ड की अच्छी ग्राउंडिंग ही राजा होती है"। मुझे आशा है कि यह वाक्य आपके लिए रोशनदान तोड़ने का प्रभाव भी ला सकता है।