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PCB板的ESD静电放电保护
电子保护器件 | 2018-09-26 10:43:22    阅读:48   发布文章

PCB是电子产品的基础。从电子产品的PCB设计环节上就做好ESD防护设计,可以有效提高电子产品的ESD防护。这样,相比在电子产品进入测试、生产环节时再来着手考虑ESD的防护而言更有效果。

在PCB的ESD防护设计中,电源平面、接地平面和信号线的环路布局和器件布局以及走线长度、宽度的安排是应该主要考虑的因素。如果在PCB层上设置大面积的接地平面和电源平面,信号线必须靠近接地或电源平面,目的是保证信号环路面积最小。而多层PCB能够更好地控制信号环路面积,相对于双层PCB而言,多层PCB中能够很好控制地平面和电源平面以及排列紧密的信号线与地线之间的间距,其共模阻抗和感性耦合大为降低,一般只有双层PCB的1/10到1/100,可以有效降低感应ESD电流产生的高频电磁信号。

另外,在电源与接地之间设置高频旁路电容可以有效降低电源与接地平面的环路面积,对低频的ESD有很好的抑制效果。在PCB器件布局上应该严格分开电路的模拟和数字部分以及低频和高频部分,要重点保护核心电路部分,可以采用系统地线或接地地平面将核心电路与其它电路部分间隔开来。

通常情况下,对于易受ESD干扰的器件,主要从辐射和传导两个途径入手进行防护。针对辐射,ESD可采用加屏蔽罩的方法;针对传导,ESD可在需要保护的器件入口处增加ESD器件,从而吸收传导进来的ESD。 硕凯电子推荐贴片压敏电阻、TVS二极管、聚合物静电二极管作为ESD保护器件。压敏电阻和聚合物支持双向保护,而TVS可支持单向或双向保护。这几种ESD器件各有优缺点,传统的压敏电阻虽然在成本上具有一定的优势,但它存在的一个最大的问题是体积太大,无法满足手持设备的封装要求。事实上,与压敏电阻相比,基于硅材料的TVS和聚合物材料ESD具有更高的钳制性能、更低的泄露和更长的使用寿命。

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