正确的 PCB 布線(xiàn)和 PCB 布局有(yǒu)助于保护您的電(diàn)路板免受 ESD 的影响

2021-06-17

正确的 PCB 布線(xiàn)和 PCB 布局有(yǒu)助于保护您的電(diàn)路板免受 ESD 的影响

考虑 ESD PCB 设计指南的最佳实践时，情况也是如此。我希望我的路由在成本和性能(néng)方面完成一些非常具體(tǐ)的事情。布線(xiàn)在ESD 保护中尤為(wèi)重要，可(kě)帮助您保护组件免受 ESD 事件感应 EMI 的影响。

最小(xiǎo)化循环

尽管我们的运行路線(xiàn)通常是迂回的环路，但您希望在印刷電(diàn)路板上做相反的事情。如果您可(kě)以最大限度地减少電(diàn)路回路，这将大大有(yǒu)助于减少静電(diàn)放電(diàn)事件在您的電(diàn)路板上传播的损害。这是因為(wèi)包含不断变化的磁通量的回路将经历感应電(diàn)流。如果该通量是对 ESD 事件的响应，则意外流入您的组件的感应電(diàn)流量可(kě)能(néng)会导致一些非常灾难性的损坏。

有(yǒu)时没有(yǒu)其他(tā)选择，您的布局将需要一个循环。在这种情况下，最小(xiǎo)化循环的面积。感应電(diàn)流的大小(xiǎo)将与回路尺寸成正比。

使用(yòng)地平面

当您设计多(duō)层 PCB 时，您绝对应该使用(yòng)地平面。PCB 上形成的回路最多(duō)的是机箱接地走線(xiàn)的電(diàn)源。这些循环无处不在，以至于很(hěn)容易被忽视。

对于无法实现接地平面的设计，您应该使用(yòng)网格图案过孔连接到電(diàn)源和接地。这基本上模拟了带有(yǒu)走線(xiàn)的机箱接地层。你可(kě)以把它想象成一个格子，電(diàn)源连接发生在一条線(xiàn)上的点上，地線(xiàn)沿着正交線(xiàn)连接。韬放電(diàn)子有(yǒu)一个非常好的插图，他(tā)们建议每 6 厘米连接一次。

他(tā)们还建议保持電(diàn)源和接地走線(xiàn)靠近。但是，这可(kě)能(néng)会导致電(diàn)路板发生蚀刻，尤其是使用(yòng)交流電(diàn)源时。

如果您无法使用(yòng)接地電(diàn)源层，则使用(yòng)类似于格子的网格图案连接到電(diàn)源和接地有(yǒu)助于最大程度地减少环路。

优化路由路径

除了最小(xiǎo)化循环之外，您还应该尝试消除彼此并行运行的跟踪。对于互连设备之间的平行走線(xiàn)尤其如此。平行走線(xiàn)可(kě)以很(hěn)容易地相互耦合。如果您有(yǒu)一条由 TVS 保护的線(xiàn)路与未受保护的走線(xiàn)平行，则尽管有(yǒu)保护電(diàn)路，EMI 损坏也很(hěn)容易在系统中传播。

下一级 ESD 抑制方法是使用(yòng)保护走線(xiàn)。如果您无法避免使用(yòng)長(cháng)信号走線(xiàn)，那么您可(kě)以使用(yòng)保护走線(xiàn)代替。保护走線(xiàn)与高速信号并行运行。我知道我刚刚告诉过你要避免平行走線(xiàn)，但保护走線(xiàn)本质上是牺牲性的，它提供了一条消除大部分(fēn)辐射场模式的返回路径。因此，它可(kě)以“保护”附近的走線(xiàn)免受来自信号線(xiàn)的串扰。

转置長(cháng)走線(xiàn)長(cháng)度

如果您正在為(wèi)高速应用(yòng)程序设计，您可(kě)能(néng)已经知道应该保持走線(xiàn)短。您希望避免在 PCB 上产生无意的辐射天線(xiàn)或長(cháng)線(xiàn)性环路。然而，命运可(kě)能(néng)会再次為(wèi)你安排，而且没有(yǒu)办法绕过長(cháng)信号線(xiàn)或電(diàn)源線(xiàn)。但是，您可(kě)以通过调换信号線(xiàn)和地線(xiàn)来打破这些环路。现在，您有(yǒu)许多(duō)较小(xiǎo)的环路，例如使用(yòng)双绞線(xiàn)布線(xiàn)，但位于 PCB 层内。