वेगवेगळ्या उत्पादनांच्या चाचणी निकालांवरून असे दिसून आले आहे की ही ESD एक अतिशय महत्त्वाची चाचणी आहे: जर सर्किट बोर्ड योग्यरित्या डिझाइन केलेले नसेल, जेव्हा स्थिर वीज सुरू केली जाते, तेव्हा यामुळे उत्पादन क्रॅश होईल किंवा घटकांचे नुकसान देखील होईल. पूर्वी, माझ्या लक्षात आले की ESD मुळे घटकांचे नुकसान होईल, परंतु मी इलेक्ट्रॉनिक उत्पादनांकडे पुरेसे लक्ष देण्याची अपेक्षा केली नाही.

ESD म्हणजे ज्याला आपण अनेकदा इलेक्ट्रो-स्टॅटिक डिस्चार्ज म्हणतो. शिकलेल्या ज्ञानावरून, हे कळू शकते की स्थिर वीज ही एक नैसर्गिक घटना आहे, जी सहसा संपर्क, घर्षण, विद्युत उपकरणांमधील इंडक्शन इत्यादीद्वारे निर्माण केली जाते. ती दीर्घकालीन संचय आणि उच्च व्होल्टेज (हजारो व्होल्ट्स निर्माण करू शकते) द्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहे. किंवा हजारो व्होल्ट स्थिर वीज) ), कमी उर्जा, कमी विद्युत् प्रवाह आणि लहान क्रिया वेळ. इलेक्ट्रॉनिक उत्पादनांसाठी, जर ईएसडी डिझाइन योग्यरित्या डिझाइन केलेले नसेल, तर इलेक्ट्रॉनिक आणि इलेक्ट्रिकल उत्पादनांचे ऑपरेशन अनेकदा अस्थिर किंवा खराब होते.

ESD डिस्चार्ज चाचण्या करताना दोन पद्धती वापरल्या जातात: कॉन्टॅक्ट डिस्चार्ज आणि एअर डिस्चार्ज.

संपर्क डिस्चार्ज म्हणजे चाचणी अंतर्गत उपकरणे थेट डिस्चार्ज करणे; हवेच्या डिस्चार्जला अप्रत्यक्ष डिस्चार्ज देखील म्हणतात, जो समीप वर्तमान लूपमध्ये मजबूत चुंबकीय क्षेत्र जोडल्यामुळे तयार होतो. या दोन चाचण्यांसाठी चाचणी व्होल्टेज सामान्यतः 2KV-8KV आहे आणि वेगवेगळ्या क्षेत्रांमध्ये आवश्यकता भिन्न आहेत. म्हणून, डिझाइन करण्यापूर्वी, आपण प्रथम उत्पादनाची बाजारपेठ शोधली पाहिजे.

वरील दोन परिस्थिती या इलेक्ट्रॉनिक उत्पादनांसाठी मूलभूत चाचण्या आहेत ज्या मानवी शरीराच्या विद्युतीकरणामुळे किंवा मानवी शरीर इलेक्ट्रॉनिक उत्पादनांच्या संपर्कात आल्यावर इतर कारणांमुळे कार्य करू शकत नाहीत. खालील आकृती वर्षाच्या वेगवेगळ्या महिन्यांतील काही प्रदेशातील हवेतील आर्द्रतेची आकडेवारी दर्शवते. हे आकृतीवरून पाहिले जाऊ शकते की लासवेगासमध्ये वर्षभर कमीत कमी आर्द्रता असते. या क्षेत्रातील इलेक्ट्रॉनिक उत्पादनांनी ईएसडी संरक्षणावर विशेष लक्ष दिले पाहिजे.

जगाच्या वेगवेगळ्या भागांमध्ये आर्द्रतेची परिस्थिती भिन्न असते, परंतु त्याच वेळी एखाद्या प्रदेशात हवेतील आर्द्रता समान नसल्यास, निर्माण होणारी स्थिर वीज देखील भिन्न असते. खालील तक्ता हा गोळा केलेला डेटा आहे, ज्यावरून हवेतील आर्द्रता कमी झाल्यामुळे स्थिर वीज वाढते. हे देखील अप्रत्यक्षपणे उत्तरेकडील हिवाळ्यात स्वेटर काढताना निर्माण झालेल्या स्थिर ठिणग्यांचे कारण स्पष्ट करते. "

स्थिर वीज हा इतका मोठा धोका असल्याने आपण तिचे संरक्षण कसे करू शकतो? इलेक्ट्रोस्टॅटिक संरक्षणाची रचना करताना, आम्ही सामान्यत: तीन चरणांमध्ये विभागतो: बाह्य शुल्क सर्किट बोर्डमध्ये वाहण्यापासून रोखणे आणि नुकसान होऊ देणे; बाह्य चुंबकीय क्षेत्रांना सर्किट बोर्डचे नुकसान होण्यापासून प्रतिबंधित करा; इलेक्ट्रोस्टॅटिक फील्डचे नुकसान टाळा.

वास्तविक सर्किट डिझाइनमध्ये, आम्ही इलेक्ट्रोस्टॅटिक संरक्षणासाठी खालीलपैकी एक किंवा अधिक पद्धती वापरू:

१

इलेक्ट्रोस्टॅटिक संरक्षणासाठी हिमस्खलन डायोड
ही देखील एक पद्धत आहे जी बर्याचदा डिझाइनमध्ये वापरली जाते. की सिग्नल लाईनवर समांतरपणे जमिनीवर हिमस्खलन डायोड जोडणे हा एक सामान्य दृष्टीकोन आहे. ही पद्धत त्वरीत प्रतिसाद देण्यासाठी हिमस्खलन डायोड वापरणे आणि क्लॅम्पिंग स्थिर करण्याची क्षमता आहे, ज्यामुळे सर्किट बोर्डचे संरक्षण करण्यासाठी कमी वेळेत केंद्रित उच्च व्होल्टेज वापरता येते.

2

सर्किट संरक्षणासाठी उच्च-व्होल्टेज कॅपेसिटर वापरा
या दृष्टिकोनामध्ये, कमीतकमी 1.5KV चे व्होल्टेज सहन करणारे सिरेमिक कॅपेसिटर सहसा I/O कनेक्टरमध्ये किंवा की सिग्नलच्या स्थितीत ठेवले जातात आणि कनेक्शनची इंडक्टन्स कमी करण्यासाठी कनेक्शन लाइन शक्य तितकी लहान असते. ओळ कमी व्होल्टेजसह कॅपेसिटर वापरल्यास, ते कॅपेसिटरचे नुकसान करेल आणि त्याचे संरक्षण गमावेल.

3

सर्किट संरक्षणासाठी फेराइट मणी वापरा
फेराइट मणी ESD विद्युत् प्रवाह चांगल्या प्रकारे कमी करू शकतात आणि रेडिएशन देखील दाबू शकतात. जेव्हा दोन समस्यांना तोंड द्यावे लागते तेव्हा फेराइट मणी हा एक चांगला पर्याय आहे.

4

स्पार्क गॅप पद्धत
ही पद्धत सामग्रीच्या तुकड्यात दिसते. तांब्याने बनलेल्या मायक्रोस्ट्रीप लाइन लेयरवर एकमेकांशी संरेखित केलेल्या टिपांसह त्रिकोणी तांबे वापरणे ही विशिष्ट पद्धत आहे. त्रिकोणी तांब्याचे एक टोक सिग्नल लाइनला जोडलेले असते आणि दुसरे त्रिकोणी तांबे असते. जमिनीशी कनेक्ट करा. जेव्हा स्थिर वीज असते तेव्हा ती तीक्ष्ण डिस्चार्ज तयार करते आणि विद्युत ऊर्जा वापरते.

5

सर्किटचे संरक्षण करण्यासाठी एलसी फिल्टर पद्धत वापरा
LC चा बनलेला फिल्टर सर्किटमध्ये प्रवेश करण्यापासून उच्च वारंवारता स्थिर वीज प्रभावीपणे कमी करू शकतो. इंडक्टरचे प्रेरक अभिक्रिया वैशिष्ट्य उच्च वारंवारता ESD ला सर्किटमध्ये प्रवेश करण्यापासून प्रतिबंधित करते, तर कॅपेसिटर ESD ची उच्च वारंवारता उर्जा जमिनीवर थांबवते. त्याच वेळी, या प्रकारचे फिल्टर देखील सिग्नलच्या काठाला गुळगुळीत करू शकते आणि RF प्रभाव कमी करू शकते आणि सिग्नल अखंडतेच्या दृष्टीने कार्यप्रदर्शन आणखी सुधारले गेले आहे.

6

ESD संरक्षणासाठी मल्टीलेयर बोर्ड
जेव्हा निधी परवानगी देतो, तेव्हा बहुस्तरीय बोर्ड निवडणे देखील ESD रोखण्यासाठी एक प्रभावी माध्यम आहे. मल्टी-लेयर बोर्डमध्ये, ट्रेसच्या अगदी जवळ संपूर्ण ग्राउंड प्लेन असल्यामुळे, यामुळे ESD जोडप्याला कमी प्रतिबाधा असलेल्या विमानात अधिक जलद बनवू शकते आणि नंतर मुख्य सिग्नलच्या भूमिकेचे संरक्षण करू शकते.

7

सर्किट बोर्ड संरक्षण कायद्याच्या परिघावर संरक्षक बँड सोडण्याची पद्धत
ही पद्धत सहसा वेल्डिंग लेयरशिवाय सर्किट बोर्डभोवती ट्रेस काढण्यासाठी असते. जेव्हा परिस्थिती परवानगी देते तेव्हा ट्रेसला घराशी जोडा. त्याच वेळी, हे नोंद घ्यावे की ट्रेस बंद लूप तयार करू शकत नाही, ज्यामुळे लूप अँटेना तयार होऊ नये आणि जास्त त्रास होऊ नये.

8

सर्किट संरक्षणासाठी क्लॅम्पिंग डायोडसह CMOS डिव्हाइसेस किंवा TTL डिव्हाइसेस वापरा
सर्किट बोर्डचे संरक्षण करण्यासाठी ही पद्धत अलगावच्या तत्त्वाचा वापर करते. ही उपकरणे क्लॅम्पिंग डायोडद्वारे संरक्षित असल्यामुळे, वास्तविक सर्किट डिझाइनमध्ये डिझाइनची जटिलता कमी होते.

9

डिकपलिंग कॅपेसिटर वापरा
या decoupling capacitors कमी ESL आणि ESR मूल्ये असणे आवश्यक आहे. कमी-फ्रिक्वेंसी ESD साठी, डिकपलिंग कॅपेसिटर लूप क्षेत्र कमी करतात. त्याच्या ईएसएलच्या प्रभावामुळे, इलेक्ट्रोलाइट फंक्शन कमकुवत होते, जे उच्च-वारंवारता ऊर्जा चांगले फिल्टर करू शकते. .

थोडक्यात, जरी ESD भयंकर आहे आणि त्याचे गंभीर परिणाम देखील होऊ शकतात, परंतु केवळ सर्किटवरील पॉवर आणि सिग्नल लाईन्सचे संरक्षण करून ESD विद्युत् प्रवाह पीसीबीमध्ये वाहण्यापासून प्रभावीपणे रोखू शकतो. त्यापैकी, माझे बॉस नेहमी म्हणत असत की "बोर्डचा चांगला आधार हा राजा आहे". मला आशा आहे की हे वाक्य तुम्हाला आकाशकंदील तोडण्याचा प्रभाव देखील आणू शकेल.