Från testresultaten från olika produkter har det visat sig att denna ESD är ett mycket viktigt test: om kretskortet inte är väl utformat, när statisk elektricitet införs, kommer det att få produkten att krascha eller till och med skada komponenterna. Tidigare märkte jag bara att ESD skulle skada komponenterna, men jag förväntade mig inte att uppmärksamma elektroniska produkter.

ESD är vad vi ofta kallar elektrostatisk urladdning. Från den lärda kunskapen kan det vara känt att statisk elektricitet är ett naturfenomen, som vanligtvis genereras genom kontakt, friktion, induktion mellan elektriska apparater, etc. Det kännetecknas av långvarig ackumulering och hög spänning (kan generera tusentals volt eller till och med tiotusentals volt av statisk elektricitet), låg effekt, låg ström och kort handlingstid. För elektroniska produkter, om ESD -designen inte är väl utformad, är driften av de elektroniska och elektriska produkterna ofta instabil eller till och med skadad.

Två metoder används vanligtvis när du gör ESD -urladdningstester: kontaktutladdning och luftutsläpp.

Kontaktutsläpp är att direkt ladda ut utrustningen som testas; Luftutsläpp kallas också indirekt urladdning, som genereras genom kopplingen av ett starkt magnetfält till angränsande strömslingor. Testspänningen för dessa två tester är i allmänhet 2 kV-8kV, och kraven är olika i olika regioner. Därför måste vi först ta reda på marknaden för produkten innan vi utformar.

Ovanstående två situationer är grundläggande tester för elektroniska produkter som inte kan fungera på grund av människokroppselektrifiering eller andra skäl när människokroppen kommer i kontakt med elektroniska produkter. Figuren nedan visar luftfuktighetsstatistiken för vissa regioner under olika månader på året. Det kan ses från figuren att Lasvegas har den minsta luftfuktigheten under året. Elektroniska produkter i detta område bör vara särskilt uppmärksam på ESD -skydd.

Fuktighetsförhållandena är olika i olika delar av världen, men samtidigt i en region, om luftfuktigheten inte är densamma, är den statiska el som genereras också annorlunda. Följande tabell är de insamlade uppgifterna, från vilka det kan ses att den statiska elen ökar när luftfuktigheten minskar. Detta förklarar också indirekt orsaken till att de statiska gnistorna genererade när man tar av tröjan på norra vintern är mycket stora. ”

Eftersom statisk elektricitet är en så stor fara, hur kan vi skydda den? Vid utformning av elektrostatiskt skydd delar vi vanligtvis upp det i tre steg: förhindra att externa laddningar flyter in i kretskortet och orsakar skador; förhindra yttre magnetfält från att skada kretskortet; Förhindra skador från elektrostatiska fält.

I den faktiska kretsdesignen kommer vi att använda en eller flera av följande metoder för elektrostatisk skydd:

1

Lavidioder för elektrostatisk skydd
Detta är också en metod som ofta används i design. Ett typiskt tillvägagångssätt är att ansluta en lavindiod till marken parallellt på nyckelsignallinjen. Denna metod är att använda lavindioden för att svara snabbt och ha förmågan att stabilisera klämman, vilket kan konsumera den koncentrerade högspänningen på kort tid för att skydda kretskortet.

2

Använd högspänningskondensatorer för kretsskydd
I detta tillvägagångssätt placeras vanligtvis keramiska kondensatorer med en motståndspänning på minst 1,5 kV i I/O -kontakten eller positionen för nyckelsignalen, och anslutningslinjen är så kort som möjligt för att minska induktansen för anslutningslinjen. Om en kondensator med låg tålspänning används kommer den att orsaka skador på kondensatorn och förlora sitt skydd.

3

Använd ferritpärlor för kretsskydd
Ferritpärlor kan dämpa ESD -strömmen mycket bra och kan också undertrycka strålning. När man möter två problem är en ferritpärla ett mycket bra val.

4

Spark Gap Method
Denna metod ses i ett material. Den specifika metoden är att använda triangulär koppar med spetsarna i linje med varandra på mikrostrip -linjeskiktet bestående av koppar. Den ena änden av den triangulära kopparen är ansluten till signallinjen, och den andra är den triangulära koppar. Anslut till marken. När det finns statisk elektricitet kommer den att producera skarp urladdning och konsumera elektrisk energi.

5

Använd LC -filtermetoden för att skydda kretsen
Filtret som består av LC kan effektivt minska den statiska elfrekvensen från att komma in i kretsen. Den induktiva reaktanskarakteristiken för induktorn är bra på att hämma högfrekvent ESD från att komma in i kretsen, medan kondensatorn avvisar ESD: s höga frekvensenergi till marken. Samtidigt kan denna typ av filter också jämna ut kanten på signalen och minska RF -effekten, och prestanda har förbättrats ytterligare när det gäller signalintegritet.

6

Multilayer Board för ESD -skydd
När medel tillåter är det också ett effektivt sätt att förhindra ESD. I multilagerskivan, eftersom det finns ett komplett markplan nära spåret, kan detta göra ESD-paret till det låga impedansplanet snabbare och sedan skydda rollen som nyckelsignaler.

7

Metod för att lämna ett skyddsband i periferin av kretskortskyddslagen
Denna metod är vanligtvis att rita spår runt kretskortet utan svetskikt. När förhållandena tillåter, anslut spåret till huset. Samtidigt bör det noteras att spåret inte kan bilda en sluten slinga för att inte bilda en slingantenn och orsaka större problem.

8

Använd CMOS -enheter eller TTL -enheter med klämdioder för kretsskydd
Denna metod använder isoleringsprincipen för att skydda kretskortet. Eftersom dessa enheter skyddas av klämdioder reduceras designens komplexitet i den faktiska kretsdesignen.

9

Använd avkopplingskondensatorer
Dessa frikopplingskondensatorer måste ha låga ESL- och ESR -värden. För lågfrekvens ESD minskar avkopplingskondensatorerna slingområdet. På grund av effekten av dess ESL försvagas elektrolytfunktionen, vilket bättre kan filtrera högfrekvensenergi. .

Kort sagt, även om ESD är fruktansvärt och till och med kan ge allvarliga konsekvenser, men endast genom att skydda kraften och signallinjerna på kretsen kan effektivt förhindra att ESD -strömmen strömmar in i PCB. Bland dem sa min chef ofta att ”en bra grund för en styrelse är kungen”. Jag hoppas att den här meningen också kan ge dig effekten av att bryta takfönstret.