No dažādu produktu testu rezultātiem ir konstatēts, ka šis ESD ir ļoti svarīgs tests: ja shēmas plate nav labi izstrādāta, kad tiek ievadīta statiskā elektrība, tas izraisīs produkta avāriju vai pat komponentu bojājumus. Agrāk es tikai pamanīju, ka ESD sabojās komponentus, taču nebiju cerējis pievērst pietiekamu uzmanību elektroniskajiem izstrādājumiem.

ESD ir tas, ko mēs bieži saucam par elektrostatisko izlādi. No apgūtajām zināšanām var zināt, ka statiskā elektrība ir dabas parādība, kas parasti rodas kontaktā, berzē, indukcijā starp elektroierīcēm u.c. To raksturo ilgstoša akumulācija un augsts spriegums (var radīt tūkstošiem voltu vai pat desmitiem tūkstošu voltu statiskās elektrības) ), maza jauda, ​​zema strāva un īss darbības laiks. Elektroniskajiem izstrādājumiem, ja ESD dizains nav labi izstrādāts, elektronisko un elektrisko izstrādājumu darbība bieži ir nestabila vai pat bojāta.

Veicot ESD izlādes testus, parasti tiek izmantotas divas metodes: kontaktizlāde un gaisa izlāde.

Kontakta izlāde ir tieši izlādējama pārbaudāmā iekārta; gaisa izlādi sauc arī par netiešo izlādi, ko rada spēcīga magnētiskā lauka savienojums ar blakus esošajām strāvas cilpām. Pārbaudes spriegums šiem diviem testiem parasti ir 2KV-8KV, un prasības dažādos reģionos ir atšķirīgas. Tāpēc pirms projektēšanas mums vispirms ir jānoskaidro produkta tirgus.

Iepriekš minētās divas situācijas ir pamata testi elektroniskajiem izstrādājumiem, kuri nevar darboties cilvēka ķermeņa elektrifikācijas vai citu iemeslu dēļ, kad cilvēka ķermenis nonāk saskarē ar elektroniskajiem izstrādājumiem. Zemāk esošajā attēlā ir parādīta gaisa mitruma statistika dažos reģionos dažādos gada mēnešos. No attēla var redzēt, ka Lasvegasā ir vismazākais mitrums visa gada garumā. Elektroniskajiem izstrādājumiem šajā jomā īpaša uzmanība jāpievērš ESD aizsardzībai.

Mitruma apstākļi dažādās pasaules daļās ir atšķirīgi, taču tajā pašā laikā reģionā, ja gaisa mitrums nav vienāds, atšķiras arī radītā statiskā elektrība. Nākamajā tabulā ir apkopoti dati, no kuriem var redzēt, ka, samazinoties gaisa mitrumam, palielinās statiskā elektrība. Tas arī netieši izskaidro, kāpēc ziemeļu ziemā, novelkot džemperi, rodas ļoti lielas statiskās dzirksteles. "

Tā kā statiskā elektrība ir ļoti bīstama, kā mēs varam to aizsargāt? Projektējot elektrostatisko aizsardzību, mēs to parasti sadalām trīs posmos: novēršam ārējo lādiņu ieplūšanu shēmas platē un bojājumus; neļaut ārējiem magnētiskajiem laukiem sabojāt shēmas plati; novērstu elektrostatisko lauku radītos bojājumus.

Faktiskajā ķēdes projektēšanā mēs izmantosim vienu vai vairākas no šīm elektrostatiskās aizsardzības metodēm:

1

Lavīnu diodes elektrostatiskajai aizsardzībai
Šī ir arī metode, ko bieži izmanto dizainā. Tipiska pieeja ir lavīnas diodes pieslēgšana zemei ​​paralēli atslēgas signāla līnijā. Šī metode ir izmantot lavīnas diodes, lai ātri reaģētu un varētu stabilizēt iespīlēšanu, kas īsā laikā var patērēt koncentrētu augsto spriegumu, lai aizsargātu shēmas plati.

2

Ķēdes aizsardzībai izmantojiet augstsprieguma kondensatorus
Šajā pieejā I/O savienotājā vai atslēgas signāla pozīcijā parasti tiek ievietoti keramiskie kondensatori, kuru izturības spriegums ir vismaz 1,5 KV, un savienojuma līnija ir pēc iespējas īsāka, lai samazinātu savienojuma induktivitāti. līniju. Ja tiek izmantots kondensators ar zemu noturības spriegumu, tas sabojās kondensatoru un zaudēs aizsardzību.

3

Ķēdes aizsardzībai izmantojiet ferīta lodītes
Ferīta lodītes var ļoti labi vājināt ESD strāvu, kā arī var nomākt starojumu. Saskaroties ar divām problēmām, ferīta lodītes ir ļoti laba izvēle.

4

Dzirksteles spraugas metode
Šī metode ir redzama materiāla gabalā. Īpašā metode ir izmantot trīsstūrveida varu ar galiem, kas ir saskaņoti viens ar otru uz mikrosloksnes līnijas slāņa, kas sastāv no vara. Viens trīsstūrveida vara gals ir savienots ar signāla līniju, bet otrs ir trīsstūrveida vara. Savienojiet ar zemi. Ja ir statiskā elektrība, tā radīs asu izlādi un patērēs elektroenerģiju.

5

Izmantojiet LC filtra metodi, lai aizsargātu ķēdi
Filtrs, kas sastāv no LC, var efektīvi samazināt augstfrekvences statiskās elektrības iekļūšanu ķēdē. Induktora induktīvās pretestības raksturlielums labi kavē augstfrekvences ESD iekļūšanu ķēdē, savukārt kondensators šuntē ESD augstfrekvences enerģiju uz zemi. Tajā pašā laikā šāda veida filtri var arī izlīdzināt signāla malu un samazināt RF efektu, un veiktspēja ir vēl vairāk uzlabota signāla integritātes ziņā.

6

Daudzslāņu plate ESD aizsardzībai
Ja līdzekļi atļauj, daudzslāņu plātnes izvēle ir arī efektīvs līdzeklis ESD novēršanai. Tā kā daudzslāņu platē atrodas visa iezemētā plakne tuvu pēdai, ESD var ātrāk savienot ar zemas pretestības plakni un pēc tam aizsargāt galveno signālu lomu.

7

Aizsargjoslas atstāšanas metode shēmas plates aizsardzības likuma perifērijā
Šī metode parasti ir zīmēt pēdas ap shēmas plati bez metināšanas slāņa. Kad apstākļi atļauj, savienojiet trasi ar korpusu. Tajā pašā laikā jāņem vērā, ka pēda nevar veidot slēgtu cilpu, lai neveidotos cilpas antena un neradītu lielākas nepatikšanas.

8

Ķēdes aizsardzībai izmantojiet CMOS ierīces vai TTL ierīces ar iespīlēšanas diodēm
Šī metode izmanto izolācijas principu, lai aizsargātu shēmas plati. Tā kā šīs ierīces ir aizsargātas ar iespīlēšanas diodēm, faktiskajā ķēdes dizainā konstrukcijas sarežģītība ir samazināta.

9

Izmantojiet atdalīšanas kondensatorus
Šiem atdalīšanas kondensatoriem jābūt ar zemām ESL un ESR vērtībām. Zemfrekvences ESD gadījumā atdalīšanas kondensatori samazina cilpas laukumu. ESL iedarbības dēļ elektrolīta funkcija ir novājināta, kas var labāk filtrēt augstfrekvences enerģiju. .

Īsāk sakot, ESD ir šausmīgs un var pat radīt nopietnas sekas, taču tikai aizsargājot strāvas un signāla līnijas ķēdē, var efektīvi novērst ESD strāvas ieplūšanu PCB. Starp tiem mans priekšnieks bieži teica, ka "labs dēļa pamatojums ir karalis". Es ceru, ka šis teikums var radīt arī jumta loga izsitumu.