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电路板抗静电设计的ESD要点

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来源:发布日期 2021-02-05 13:49:05浏览:-
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刚入门的工程师在对电路板设计防止ESD抗静电的前提,首先必须知道ESD是什么以及ESD进入电子设备的过程。一个充电的导体接近另一个导体时,就有可能发生ESD。  

ESD的产生机理  

首先,两个导体之间会建立一个很强的电场,产生由电场引起的击穿。两个导体之间的电压超过它们之间空气和绝缘介质的击穿电压时,就会产生电弧。在0.7ns到10ns的时间里,电弧电流会达到几十安培,有时甚至会超过100安培。电弧将一直维持直到两个导体接触短路或者电流低到不能维持电弧为止,ESD的产生取决于物体的起始电压、电阻、电感和寄生电容:  

1.可能产生电弧的实例有人体、带电器件和机器。  

2.可能产生尖峰电弧的实例有手或金属物体。  

3.可能产生同极性或者极性变化的多个电弧的实例有家具  

ESD二极管

电路板设计防护ESD注意事项  

电路板设计对防静电影响重大,所以必须在设计前就得考虑静电防护问题,而不是在板子出来后才加以修正。加ESD二极管绝对是简单而实用的防静电方式,但它还是需要在画线路图时就选好具体料号或封装,并在电路板上留好位置,一旦在测试当中没办法通过时就可以把它加上再测,当然,如果不加ESD二极管也能通过那就更好了。

如果没留位置且测试通不过,这是件麻烦事。ESD二极管应用时需要考虑设计,需要考虑泄放路径的最短化,再好的ESD二极管如果设计不好,它同样没办法起到防静电的作用。  

   不管选择怎样的ESD二极管器件,它们在电路板上的布局非常重要。尽可能使用多层电路板,相对于双层电路板而言,地平面和电源平面,以及排列紧密的信号线-地线间距能够减少共模阻抗和感性耦合,使之达到双面PCB的1/10和1/100。

ESD二极管布局前的导线长度应该减到最小,因为快速(0.7ns)ESD放电电流在电感性布线上感应出很高的电压尖峰,影响ESD保护的性能。

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