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行業動態
PCB板的ESD靜電放電保護

作者︰碩凱電子   文章來源︰碩凱電子   發布時間︰2019-12-29 13:41:31

PCB是電子產品的基礎。從電子產品的PCB設計環節上就做好ESD防護設計,可以有效提高電子產品的ESD防護。這樣,相比在電子產品進入測試、生產環節時再來著手考慮ESD的防護而言更有效果。

在PCB的ESD防護設計中,電源平面、接地平面和信號線的環路布局和器件布局以及走線長度、寬度的安排是應該主要考慮的因素。如果在PCB層上設置大面積的接地平面和電源平面,信號線必須靠近接地或電源平面,目的是保證信號環路面積最小。而多層PCB能夠更好地控制信號環路面積,相對于雙層PCB而言,多層PCB中能夠很好控制地平面和電源平面以及排列緊密的信號線與地線之間的間距,其共模阻抗和感性耦合大為降低,一般只有雙層PCB的1/10到1/100,可以有效降低感應ESD電流產生的高頻電磁信號。

另外,在電源與接地之間設置高頻旁路電容可以有效降低電源與接地平面的環路面積,對低頻的ESD有很好的抑制效果。在PCB器件布局上應該嚴格分開電路的模擬和數字部分以及低頻和高頻部分,要重點保護核心電路部分,可以采用系統地線或接地地平面將核心電路與其它電路部分間隔開來。

通常情況下,對于易受ESD干擾的器件,主要從輻射和傳導兩個途徑入手進行防護。針對輻射,ESD可采用加屏蔽罩的方法;針對傳導,ESD可在需要保護的器件入口處增加ESD器件,從而吸收傳導進來的ESD。 碩凱電子推薦貼片壓敏電阻、TVS二極管、聚合物靜電二極管作為ESD保護器件。壓敏電阻和聚合物支持雙向保護,而TVS可支持單向或雙向保護。這幾種ESD器件各有優缺點,傳統的壓敏電阻雖然在成本上具有一定的優勢,但它存在的一個最大的問題是體積太大,無法滿足手持設備的封裝要求。事實上,與壓敏電阻相比,基于 材料的TVS和聚合物材料ESD具有更高的鉗制性能、更低的泄露和更長的使用壽命。

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