使用新技巧 设计PCB时抗静电放电的方法
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pcb板静电要求及注意事项静电是指物体表面带有电荷的现象。
在PCB板的制作过程中,静电可能会对电子元器件和整个电路产生不利影响,因此需要注意静电防护。
下面是一些PCB板静电要求及注意事项的指导:1. 防止静电产生:在制作PCB板的整个过程中,我们要尽量避免产生静电。
最好的方法是使用防静电设备,例如使用带有防静电手套、穿戴防静电鞋,并使用防静电工作台等。
2. 使用静电消除器:在工作环境中,可以设置静电消除器来降低或消除静电产生的可能性。
静电消除器可以吸收或中和周围环境中的静电,从而保护PCB板和电子元器件的安全。
3. 控制湿度:湿度是影响静电产生和积累的一个重要因素。
因此,在PCB板的制作过程中,要尽量保持适宜的湿度。
一般来说,30%到60%的湿度是比较合适的。
4. 防止静电放电:当PCB板上积累了静电时,需要避免产生静电放电,以免对元器件和电路造成损害。
可以使用静电防护垫或者静电防护包装材料来避免静电放电的发生。
5. 静电接地:静电接地是将静电导入地面的一种方法。
在PCB板制作过程中,可以使用导电的工作台和工具,并确保工作人员与地面保持良好接触,以实现静电的有效导入。
6. 控制移动速度:当工作人员移动时,其身体与周围环境的摩擦会导致静电的产生。
因此,在PCB板制作过程中,要控制移动的速度,避免过快的移动产生静电。
7. 使用防静电包装:在PCB板制作完成后,需要对其进行包装和运输。
此时,可以使用防静电包装材料,确保PCB板在包装和运输过程中不受静电的影响。
8. 定期检查防静电设备:尽管我们已经采取了一系列的防静电措施,但是设备可能会出现损坏或老化。
因此,需要定期检查防静电设备的运行状态,以保证其正常工作。
总之,静电是一个需要重视的问题,在PCB板制作过程中,我们必须注意静电防护。
通过合理的防静电设备和措施,可以保护PCB板和电子元器件的安全,确保电路的正常运行。
静电防护需要成为每个工作者的习惯,并得到全面的实施。
本章将讨论静电放电引起的系统问题的硬件解决措施。
为了便于对系统硬件解决进行讨论,将系统上的静电放电效应划分成以下三个部分: 1. 静电放电之前静电场的效应 2. 放电产生的电荷注入效应 3. 静电放电电流产生的场效应尽管印刷线路板(PWB,通常也称之为PCB)的设计会对上述三种效应都产生影响,但是主要是对第三种效应产生影响。
下面的讨论将针对第三条所述的问题给出设计指南。
通常,源与接收电路之间的场耦合可以通过下列方式之一减小(这些通用方法也会在其它讨论场的章节中提到): 1. 在源端使用滤波器以衰减信号 2. 在接收端使用滤波器以衰减信号 3. 增加距离以减小耦合 4. 降低源和/或接收电路的天线效果以减小耦合 5. 将接收天线与发射天线垂直放置以减小耦合 6. 在接收天线与发射天线之间加屏蔽7. 减小发射及接收天线的阻抗来减小电场耦合8. 增加发射或接收天线之一的阻抗来减小磁场耦合9. 采用一致的、低阻抗参考平面(如同多层PCB板所提供的)耦合信号,使它们保持共模方式在具体设计中,如电场或磁场占主导地位,应用方法7和8就可以解决。
然而,静电放电一般同时产生电场和磁场,这说明方法7将改善电场的抗扰度,但同时会使磁场的抗扰度降低。
方法8则与方法7带来的效果相反。
所以,方法7和8并不是完善的解决方案。
不管是电场还是磁场,使用方法1 ~ 6与9都会取得一定的效果,但PCB设计的解决方法主要取决于方法3 ~ 6和9的综合使用。
下面详细阐述通过方法3 ~ 6和9解决问题的六条实践法则及其原因所在。
一、保持环路面积最小任意一个电路回路中有变化的磁通量穿过时,将会在环路内感应出电流。
电流的大小与磁通量成正比。
较小的环路中通过的磁通量也较少,因此感应出的电流也较小,这就说明环路面积必须最小。
应用这一经验的困难之处是如何找到环路。
每个人都知道图16中所示的环路,但要正确识别图17中所示的环路则比较困难。
图16 简单的PCB回路图17 电源线与地线构成的PCB回路与其试着去找出所有可能的环路,还不如采取下列步骤来减小环路面积:A、电源线与地线应紧靠在一起以减小电源和地间的环路面积。
设计PCB时抗静电放电(ESD)的方法来自人体、环境甚至电子设备内部的静电对于精密的半导体芯片会造成各种损伤,例如穿透元器件内部薄的绝缘层;损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极;CMOS器件中的触发器锁死;短路反偏的PN结;短路正向偏置的PN结;熔化有源器件内部的焊接线或铝线。
为了消除静电释放(ESD)对电子设备的干扰和破坏,需要采取多种技术手段进行防范。
在PCB板的设计当中,可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。
在设计过程中,通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。
通过调整PCB布局布线,能够很好地防范ESD。
以下是一些常见的防范措施。
*尽可能使用多层PCB,相对于双面PCB而言,地平面和电源平面,以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗和感性耦合,使之达到双面PCB的1/10到1/100。
尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。
对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB,可以考虑使用内层线。
*对于双面PCB来说,要采用紧密交织的电源和地栅格。
电源线紧靠地线,在垂直和水平线或填充区之间,要尽可能多地连接。
一面的栅格尺寸小于等于60mm,如果可能,栅格尺寸应小于13mm。
*确保每一个电路尽可能紧凑。
*尽可能将所有连接器都放在一边。
*如果可能,将电源线从卡的中央引入,并远离容易直接遭受ESD影响的区域。
*在引向机箱外的连接器(容易直接被ESD击中)下方的所有PCB层上,要放置宽的机箱地或者多边形填充地,并每隔大约13mm的距离用过孔将它们连接在一起。
*在卡的边缘上放置安装孔,安装孔周围用无阻焊剂的顶层和底层焊盘连接到机箱地上。
*PCB装配时,不要在顶层或者底层的焊盘上涂覆任何焊料。
使用具有内嵌垫圈的螺钉来实现PCB与金属机箱/屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。
*在每一层的机箱地和电路地之间,要设置相同的“隔离区”;如果可能,保持间隔距离为0.64mm。
PCBA制程中的防静电技术研究防静电技术是在电子制造过程中非常重要的一个方面,其主要目的是防止静电的积累和释放,以保护电子元件免受静电损害。
在PCBA制程中,防静电技术起到至关重要的作用,本文将探讨PCBA制程中的防静电技术研究,并提供相应的解决方案。
一、背景介绍在现代电子制造中,静电对电子元件的损害可能会导致组装失败、产品质量降低甚至设备损坏。
尤其是在PCBA制程中,由于电子元件密集布线、工作电压低以及制程复杂,对防静电技术的要求更为严格。
因此,研究和应用防静电技术成为保障PCBA制程质量的重要手段。
二、静电产生和防护措施1. 静电产生静电主要通过摩擦、电离和电磁感应等方式产生。
在PCBA制程中,静电的产生主要是由于设备、环境和人体等因素造成的。
2. 防护措施为了防止静电在PCBA制程中对电子元件造成损害,我们可以采取以下防护措施:(1)建立静电防护区域:通过将工作区域设置在对静电敏感的区域之外,并采取合适的地面、家具和装饰等,以减少静电的积累和释放;(2)穿戴防静电服装:使用抗静电纤维制成的服装,有效减少静电的产生和积累;(3)使用防静电工具:选用专门的防静电工具,减少静电引起的损害;(4)静电接地和屏蔽:合理设计电子元件的接地和屏蔽措施,减少静电对电子元件的干扰;(5)控制湿度:保持适当的湿度,可以有效地减少静电的产生。
三、PCBA制程中的防静电技术1. 防静电涂层防静电涂层是一种常见的防静电技术,在PCBA制程中广泛应用。
防静电涂层通过在电子元件表面形成一层导电或抗静电的涂层,从而减少静电的积累和释放。
常见的防静电涂层包括导电性涂料、导电胶粘剂等。
2. 防静电包装材料在PCBA制程中,防静电包装材料被广泛用于电子元件的运输、储存和组装过程中。
防静电包装材料可以有效地防止静电的积累和引起的损害。
常见的防静电包装材料包括防静电袋、防静电泡沫等。
3. 静电消除设备静电消除设备是PCBA制程中的另一项重要技术。
ESD是指Electro-StaticDischarge静电放电。
高频电子线路的印刷电路板必需要做到ESD保护以避免由幅射或传导方式引起的ESD损坏电子元件,造成系统误动作等。
例如,一个由人体产生的ESD脉冲电流其上升时间为200ps至10ns,同时有着由数安培到30安培的峰值脉冲电流值。
假如分歧错误此脉冲电流进行按捺,很可能造成系统电子元件的损坏。
针对PCB布线来讲,可以采用以下两种方法进行ESD防护:(1)采用放电间隙(Sparkgaps)放电间隙是一对指向彼此相对的锐角的三角形,指尖相距最大10mil最小6mil。
一个三角形接地,另一个接到信号线。
此三角形不是一种元件,而是由在PCB布线过程中使用铜箔层作出来的。
这些三角形需设置在PCB板的顶层(componentside),且不能被防焊涂料所笼盖。
需要留意的是此种形式的放电间隙为空气形式的放电间隙,只能在偶有ESD产生的环境中使用。
若在经常有ESD发生的场合中使用,则放电间隙间会因为常常的放电而在两个三角点上产生积碳,并终极在放电间隙上造成短路,并造成信号线的永久对地短路,从而造成系统的故障。
在经常会有ESD产生的场合,可以选用高压电容器,LC滤波器等其他ESD防止方法。
(2)采用护卫带(Guardbandimplementation)在PCB板的设计中,要防止不是来自于I/O连接器的ESD事件所造成之传导或幅射耦合,可以在PCB板的周围的顶层和底层放置一条护卫带。
护卫带围绕整个PCB板,并且每隔1/2inch就以贯串孔连接到所有的接地平面。
护卫带形成了一个低阻抗的地连接,从而能够引导ESD能量经过一低阻抗路径到机壳接地或大地接地。
假如在PCB边沿有使用隔离壕沟(moat),则只需在分割点之处将护卫带断开。
在此情况下并不会减低ESD或EMI之效能。
要留意的是若是护卫带没有在壕沟处断开,会造成严峻的EMI题目。
护卫带侵入到壕沟内,即使仅仅在壕沟的尾端,也会在壕沟内部的平面之间产生很大的杂散电容,因而引起EMI及ESD 之题目。
设计PCB时抗静电放电(ESD)的方法来自人体、环境甚至电子设备内部的静电对于精密的半导体芯片会造成各种损伤,例如穿透元器件内部薄的绝缘层;损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极;CMOS器件中的触发器锁死;短路反偏的PN结;短路正向偏置的PN结;熔化有源器件内部的焊接线或铝线。
为了消除静电释放(ESD)对电子设备的干扰和破坏,需要采取多种技术手段进行防范。
在PCB板的设计当中,可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。
在设计过程中,通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。
通过调整PCB布局布线,能够很好地防范ESD。
以下是一些常见的防范措施。
*尽可能使用多层PCB,相对于双面PCB而言,地平面和电源平面,以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗和感性耦合,使之达到双面PCB的1/10到1/100。
尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。
对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB,可以考虑使用内层线。
*对于双面PCB来说,要采用紧密交织的电源和地栅格。
电源线紧靠地线,在垂直和水平线或填充区之间,要尽可能多地连接。
一面的栅格尺寸小于等于60mm,如果可能,栅格尺寸应小于13mm。
*确保每一个电路尽可能紧凑。
*尽可能将所有连接器都放在一边。
*如果可能,将电源线从卡的中央引入,并远离容易直接遭受ESD影响的区域。
*在引向机箱外的连接器(容易直接被ESD击中)下方的所有PCB层上,要放置宽的机箱地或者多边形填充地,并每隔大约13mm的距离用过孔将它们连接在一起。
*在卡的边缘上放置安装孔,安装孔周围用无阻焊剂的顶层和底层焊盘连接到机箱地上。
*PCB装配时,不要在顶层或者底层的焊盘上涂覆任何焊料。
使用具有内嵌垫圈的螺钉来实现PCB与金属机箱/屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。
*在每一层的机箱地和电路地之间,要设置相同的“隔离区”;如果可能,保持间隔距离为0.64mm。
PCB防静电设计随着电子设备的广泛应用,问题也随之而来。
在电子设备使用过程中,静电是一个难以避免的问题。
对于电子设备来说,它会损坏电子元件、减少设备的使用寿命,甚至会使设备无法工作。
对于PCB,静电问题更是需要高度重视。
因此,在PCB设计中,必须要考虑如何防静电。
一、防静电的意义电子设备中的主要静电隐患来自人体,当人体与设备产生电容作用时会产生静电放电。
在潮湿的环境中,空气中带有水分能够将电荷释放至大气环境中,所以我们通常会说,潮湿环境对于静电的影响较小。
但在干燥的环境中,电荷无法通过空气流动释放而积累在设备表面和元器件上,最终将导致设备故障。
因此,静电问题需要重视。
二、如何避免静电问题静电产生的根本原因是电荷的不平衡,所以我们需要找到合适的方法达到电荷平衡。
有以下方法可供选择:1.使用ESD防护器件,如ESD二极管、ESD保护芯片等。
2.在PCB布局时,需将元器件安置好,开路距离应符合标准规范。
3.在PCB设计时,应尽量避免使用高阻抗材料,如玻璃纤维等。
4.在组装过程中,应使用防静电手套,以防止产生静电。
5.在静电灰尘容易堆积的地方,要经常清洁。
6.对于账户可以涉及到的防静电方法,可在以下几个方面进行:三、在PCB设计防静电问题存在的前提下,我们可以在设计中采取以下方法:1.地线的设计在PCB布局中,若需要使用地线,请将地线作为PCB的一个层中设计出来,并将它连接到所有板子所使用的电极。
这一过程中需要注意板子与地线的距离,该距离可以根据用户的使用环境及其设备的使用范围进行设置。
2.防静电防磁电设计在PCB设计中,应该考虑到由于设备发生的静电带来的各种影响,我们可以在设计过程中,加装一些防静电元器件,如ESD保护器、防护二极管等,以达到防止静电对PCB设计造成破坏的目的。
3.优化PCB的布局在PCB的布局过程中,应该考虑到静电带来的影响,将相对容易静电放电的元器件放置在一起,避免被静电所严重影响。
PCB设计中的防静电放电方法---深联电路板作者:深圳市深联电路有限公司在PCB板的设计当中,可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。
通过调整PCB布局布线,能够很好地防范ESD.尽可能使用多层PCB,相对于双面PCB而言,地平面和电源平面,以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗和感性耦合,使之达到双面PCB的1/10到1/100.对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线。
来自人体、环境甚至电子设备内部的静电对于精密的半导体芯片会造成各种损伤,例如穿透元器件内部薄的绝缘层;损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极;CMOS器件中的触发器锁死;短路反偏的PN结;短路正向偏置的PN结;熔化有源器件内部的焊接线或铝线。
为了消除静电释放(ESD)对电子设备的干扰和破坏,需要采取多种技术手段进行防范。
在PCB板的设计当中,可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。
在设计过程中,通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。
通过调整PCB布局布线,能够很好地防范ESD。
以下是一些常见的防范措施。
尽可能使用多层PCB,相对于双面PCB而言,地平面和电源平面,以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗和感性耦合,使之达到双面PCB的1/10到1/100.尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。
对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB,可以考虑使用内层线。
对于双面PCB来说,要采用紧密交织的电源和地栅格。
电源线紧靠地线,在垂直和水平线或填充区之间,要尽可能多地连接。
一面的栅格尺寸小于等于60mm,如果可能,栅格尺寸应小于13mm.确保每一个电路尽可能紧凑。
尽可能将所有连接器都放在一边如果可能,将电源线从卡的中央引入,并远离容易直接遭受ESD影响的区域。
在引向机箱外的连接器(容易直接被ESD击中)下方的所有PCB层上,要放置宽的机箱地或者多边形填充地,并每隔大约13mm的距离用过孔将它们连接在一起。
PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)在制造和使用过程中可能会受到静电的影响,静电对策是非常重要的。
以下是一些常见的PCB 静电对策:
1. 接地设计:在PCB 设计中,合理设置接地点和接地线路,确保整个电路板能够有效接地,从而避免静电的积聚和传导。
同时,考虑使用多层板设计,将接地层布置在PCB 的内部,提高接地效果。
2. 防静电涂层:在PCB 制造过程中,可以在表面覆盖一层防静电涂层,增加PCB 表面的抗静电能力。
这种涂层通常含有导电材料,能够有效地释放或导入静电,减少静电对PCB 的影响。
3. 防静电包装:在PCB 的运输和存储过程中,采用防静电包装材料,如静电袋、泡沫等,避免静电对PCB 的影响。
此外,在处理PCB 时,工作人员也应该使用防静电手套和服装,减少静电的产生和传导。
4. 静电释放装置:在PCB 制造工厂和装配车间,设置静电释放装置,及时释放积聚的静电,减少静电对PCB 和其他电子元器件的影响。
这些装置可以通过接地或静电消除器来
实现。
5. 人员培训:对从事PCB 制造、装配和维护的人员进行静电防护意识培训,教育他们正确使用防静电设备和工具,以及避免在静电环境中进行操作,减少静电对PCB 的影响。
以上是一些常见的PCB 静电对策,通过合理的设计、材料选择、包装和操作流程管理,可以有效降低静电对PCB 的影响,确保PCB 的稳定性和可靠性。
pcb板静电要求及注意事项(原创实用版)目录一、PCB 板静电概述二、PCB 板布局注意事项1.元件布局2.接地处理3.自动布线与手动调整三、PCB 板防静电措施1.静电敏感元器件布局2.大面积接地3.屏蔽罩使用4.温湿度控制5.静电放电保护电路四、PCB 板存放防静电措施正文一、PCB 板静电概述PCB 板,即印刷电路板,是电子产品中常见的一种基础组件。
在 PCB 板的生产和使用过程中,静电问题一直是一个难以避免的挑战。
静电放电(ESD)可能会对 PCB 板中的元器件造成损害,影响产品的性能和稳定性。
因此,在 PCB 板的设计、生产、测试和使用过程中,必须充分考虑静电防护措施。
二、PCB 板布局注意事项1.元件布局在 PCB 板设计中,合理的元件布局可以有效降低静电损伤的风险。
首先,应该将高频部分与低频部分分开,强电部分(功率电路)与弱电部分(信号处理电路)分开,以减少相互干扰。
此外,相关联的两个元件之间不要放置太远,以减少信号传输过程中的损耗。
2.接地处理良好的接地处理是防止静电积累的关键。
在 PCB 板设计中,应该尽可能使用大面积的接地平面,以提高静电放电的速度和效率。
如果是高频电路,最好加屏蔽罩,以减小外部干扰。
3.自动布线与手动调整自动布线可以提高 PCB 板的设计效率,但自动布线产生的线路可能不是最优解。
因此,在自动布线后,需要进行人工调整,以保证线路的简洁、清晰。
此外,在走线时,应尽量走直线,避免绕弯,以减小信号传输过程中的损耗。
三、PCB 板防静电措施1.静电敏感元器件布局在 PCB 板布局中,应将静电敏感元器件(如 MOSFET、IC 等)布局在远离干扰的地方,特别是远离静电放电源的地方。
此外,还可以采用屏蔽罩或静电保护元件,以减小静电放电对敏感元器件的影响。
2.大面积接地大面积接地可以提高静电放电的速度和效率,从而减小静电损伤的风险。
在 PCB 板设计中,应尽可能使用大面积的接地平面,并将所有元器件与接地平面紧密连接。
pcb板过esd要注意事项PCB板过ESD(静电放电)时,需要注意以下几个方面的事项:1.确保良好的地线接地:地线接地是减轻ESD影响的重要措施之一、通过确保良好的地线接地,可以有效地将静电放电引导到大地,防止静电损坏电子元器件。
2.使用适当的防护器件:在PCB设计中,可以使用各种防护器件来减轻ESD的影响。
常见的防护器件包括插入式电阻、TVS二极管、瞬态抑制器件等。
这些防护器件可以在电路中引入一定的阻抗,以吸收和分散ESD 能量。
3.合理布局和地线规划:在PCB布局过程中,需要合理规划元件的位置和走线路径,尽量减少导线的长度,避免产生过多的串扰和反射现象。
此外,地线规划也非常重要,要确保良好的接地方式,减少回流路径的电感。
4.使用静电防护包装:在制造和运输过程中,PCB应该使用静电防护包装,以避免由于静电放电造成的损坏。
静电防护包装主要采用导电材料制成,可以将静电引导到接地端,保护PCB板。
5.严格控制ESD环境:在生产和使用PCB板时,应严格控制ESD相关的环境。
例如,正确选择和使用ESD地坪、接地装置和防护设备,以减少静电的积累和放电。
6.增强员工ESD意识培训:提高员工的ESD意识是非常重要的。
员工应接受ESD相关的培训,了解ESD的危害和预防措施,以确保他们正确操作和处理PCB板,减少ESD引起的损坏。
7.进行ESD测试和验证:在PCB制造过程中,应进行ESD测试和验证,以确保PCB在ESD环境下的正常工作。
通过合适的ESD测试设备和方法,可以检测PCB的抗ESD性能,并对其进行必要的改进和优化。
总的来说,PCB板过ESD时需要注意地线接地、使用防护器件、合理布局和地线规划、使用静电防护包装、控制ESD环境、员工ESD意识培训和进行ESD测试和验证等事项。
这些措施可以有效减少ESD对PCB的影响,保证其正常工作和可靠性。
PCB抗静电放电的措施来自人体、环境甚至电子设备内部的静电对于精密的半导体芯片会造成各种损伤,例如穿透元器件内部薄的绝缘层;损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极;CMOS器件中的触发器锁死;短路反偏的PN结;短路正向偏置的PN结;熔化有源器件内部的焊接线或铝线。
为了消除静电释放(ESD)对电子设备的干扰和破坏,需要采取多种技术手段进行防范。
在PCB板的设计当中,可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。
在设计过程中,通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。
通过调整PCB布局布线,能够很好地防范ESD。
以下是一些常见的防范措施。
*尽可能使用多层PCB,相对于双面PCB而言,地平面和电源平面,以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗和感性耦合,使之达到双面PCB的 1/10到1/100。
尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。
对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB,可以考虑使用内层线。
*对于双面PCB来说,要采用紧密交织的电源和地栅格。
电源线紧靠地线,在垂直和水平线或填充区之间,要尽可能多地连接。
一面的栅格尺寸小于等于60mm,如果可能,栅格尺寸应小于13mm。
*确保每一个电路尽可能紧凑。
*尽可能将所有连接器都放在一边。
*如果可能,将电源线从卡的中央引入,并远离容易直接遭受ESD影响的区域。
*在引向机箱外的连接器(容易直接被ESD击中)下方的所有PCB层上,要放置宽的机箱地或者多边形填充地,并每隔大约13mm的距离用过孔将它们连接在一起。
*在卡的边缘上放置安装孔,安装孔周围用无阻焊剂的顶层和底层焊盘连接到机箱地上。
*PCB装配时,不要在顶层或者底层的焊盘上涂覆任何焊料。
使用具有内嵌垫圈的螺钉来实现PCB与金属机箱/屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。
*在每一层的机箱地和电路地之间,要设置相同的“隔离区”;如果可能,保持间隔距离为0.64mm。
pcb板焊接过程的静电防护方法一、前言在PCB板的焊接过程中,静电是一个非常重要的问题。
静电会对电子元器件造成损坏,从而影响整个产品的质量和性能。
因此,在PCB板的焊接过程中,必须采取一系列的静电防护措施,以保证产品的质量和性能。
二、PCB板焊接过程中的静电防护方法1. 环境控制在PCB板焊接过程中,必须确保环境干燥、温度适宜,并且没有任何静电产生的物品或设备。
特别是在干燥季节或者空气干燥时,要特别注意环境控制。
2. 人员防护人员是产生静电最主要的原因之一。
因此,在PCB板焊接过程中,必须采取一系列防护措施来保证人员不会产生静电。
2.1 穿着防静电服装在PCB板焊接现场,所有人员都必须穿着防静电服装。
这种服装通常由导电材料制成,可以有效地将身体上积累的静电释放到地面上。
2.2 使用导电工具在PCB板焊接过程中,所有工具都必须是导电的。
这样可以保证在使用工具时不会产生静电。
2.3 静电消除器在PCB板焊接现场,必须安装静电消除器。
这种设备可以有效地消除人员身上的静电,并将其释放到地面上。
3. 设备防护在PCB板焊接过程中,所有设备都必须采取一系列防护措施来保证不会产生静电。
3.1 设备接地所有设备都必须接地。
这样可以将设备上积累的静电释放到地面上,从而避免对产品造成损害。
3.2 使用静电消除器在PCB板焊接过程中,必须使用静电消除器。
这种设备可以有效地消除设备产生的静电,并将其释放到地面上。
4. 物料防护在PCB板焊接过程中,所有物料都必须采取一系列防护措施来保证不会产生静电。
4.1 包装材料选择在选择物料包装材料时,必须选择导电性能好的材料。
这样可以保证物料包装过程中不会产生静电。
4.2 静电消除器在物料包装过程中,必须使用静电消除器。
这种设备可以有效地消除物料上积累的静电,并将其释放到地面上。
5. PCB板防护在PCB板焊接过程中,必须采取一系列防护措施来保证PCB板不会受到静电损害。
5.1 PCB板处理在焊接前,必须对PCB板进行处理。
在PCB设计中如何消除静电释放(ESD)来自人体、环境甚至电子设备内部的静电对于精密的半导体芯片会造成各种损伤,例如穿透元器件内部薄的绝缘层;损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极;CMOS器件中的触发器锁死;短路反偏的PN结;短路正向偏置的PN结;熔化有源器件内部的焊接线或铝线。
为了消除静电释放(ESD)对电子设备的干扰和破坏,需要采取多种技术手段进行防范。
在PCB板的设计当中,可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。
在设计过程中,通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。
通过调整PCB布局布线,能够很好地防范ESD。
以下是一些常见的防范措施。
*尽可能使用多层PCB,相对于双面PCB而言,地平面和电源平面,以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗和感性耦合,使之达到双面PCB的1/10到1/100。
尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。
对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB,可以考虑使用内层线。
*对于双面PCB来说,要采用紧密交织的电源和地栅格。
电源线紧靠地线,在垂直和水平线或填充区之间,要尽可能多地连接。
一面的栅格尺寸小于等于60mm,如果可能,栅格尺寸应小于13mm。
*确保每一个电路尽可能紧凑。
*尽可能将所有连接器都放在一边。
*如果可能,将电源线从卡的中央引入,并远离容易直接遭受ESD 影响的区域。
*在引向机箱外的连接器(容易直接被ESD击中)下方的所有PCB 层上,要放置宽的机箱地或者多边形填充地,并每隔大约13mm 的距离用过孔将它们连接在一起。
*在卡的边缘上放置安装孔,安装孔周围用无阻焊剂的顶层和底层焊盘连接到机箱地上。
*PCB装配时,不要在顶层或者底层的焊盘上涂覆任何焊料。
使用具有内嵌垫圈的螺钉来实现PCB与金属机箱/屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。
*在每一层的机箱地和电路地之间,要设置相同的“隔离区”;如果可能,保持间隔距离为0.64mm。
PCB设计中消除静电释放干扰的措施*尽可能使用多层PCB,相对于双面PCB而言,地平面和电源平面,以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗和感性耦合,使之达到双面PCB的1/10到1/100。
尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。
对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB,可以考虑使用内层线。
*对于双面PCB来说,要采用紧密交织的电源和地栅格。
电源线紧靠地线,在垂直和水平线或填充区之间,要尽可能多地连接。
一面的栅格尺寸小于等于60mm,如果可能,栅格尺寸应小于13mm。
*确保每一个电路尽可能紧凑。
*尽可能将所有连接器都放在一边。
*如果可能,将电源线从卡的中央引入,并远离容易直接遭受ESD 影响的区域。
*在引向机箱外的连接器(容易直接被ESD击中)下方的所有PCB 层上,要放置宽的机箱地或者多边形填充地,并每隔大约13mm的距离用过孔将它们连接在一起。
*在卡的边缘上放置安装孔,安装孔周围用无阻焊剂的顶层和底层焊盘连接到机箱地上。
*PCB装配时,不要在顶层或者底层的焊盘上涂覆任何焊料。
使用具有内嵌垫圈的螺钉来实现PCB与金属机箱/屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。
*在每一层的机箱地和电路地之间,要设置相同的“隔离区”;如果可能,保持间隔距离为0.64mm。
*在卡的顶层和底层靠近安装孔的位置,每隔100mm沿机箱地线将机箱地和电路地用1.27mm宽的线连接在一起。
与这些连接点的相邻处,在机箱地和电路地之间放置用于安装的焊盘或安装孔。
这些地线连接可以用刀片划开,以保持开路,或用磁珠/高频电容的跳接。
*如果电路板不会放入金属机箱或者屏蔽装置中,在电路板的顶层和底层机箱地线上不能涂阻焊剂,这样它们可以作为ESD电弧的放电极。
*要以下列方式在电路周围设置一个环形地:(1)除边缘连接器以及机箱地以外,在整个外围四周放上环形地通路。
(2)确保所有层的环形地宽度大于2.5mm。
PCB 设计可以减少故障检查及返工所带来的不必要成本。
在PCB 设计中,由于采用了瞬态电压抑止器(TVS)二极管来抑止因ESD 放电产生的直接电荷注入,因此PCB 设计中更重要的是克服放电电流产生的电磁干扰(EMI)电磁场效应。
本文将提供可以优化ESD防护的PCB 设计准则。
电路环路:电流通过感应进入到电路环路,这些环路是封闭的,并具有变化的磁通量。
电流的幅度与环的面积成正比。
较大的环路包含有较多的磁通量,因而在电路中感应出较强的电流。
因此,必须减少环路面积。
最常见的环路如图1 所示,由电源和地线所形成。
在可能的条件下,可以采用具有电源及接地层的多层PCB设计。
多层电路板不仅将电源和接地间的回路面积减到最小,而且也减小了 ESD脉冲产生的高频EMI 电磁场。
如果不能采用多层电路板,那么用于电源线和接地的线必须连接成如图2所示的网格状。
网格连接可以起到电源和接地层的作用,用过孔连接各层的印制线,在每个方向上过孔连接间隔应该在6 厘米内。
另外,在布线时,将电源和接地印制线尽可能靠近也可以降低环路面积,如图3所示。
减少环路面积及感应电流的另一个方法是减小互连器件间的平行通路,见图4。
当必须采用长于30厘米的信号连接线时,可以采用保护线,如图5所示。
一个更好的办法是在信号线附近放置地层。
信号线应该距保护线或接地线层13毫米以内。
如图6所示,将每个敏感元件的长信号线(>30厘米)或电源线与其接地线进行交叉布置。
交叉的连线必须从上到下或从左到右的规则间隔布置。
电路连线长度长的信号线也可成为接收ESD脉冲能量的天线,尽量使用较短信号线可以降低信号线作为接收ESD电磁场天线的效率。
尽量将互连的器件放在相邻位置,以减少互连的印制线长度。
地电荷注入ESD对地线层的直接放电可能损坏敏感电路。
在使用TVS二极管的同时还要使用一个或多个高频旁路电容器,这些电容器放置在易损元件的电源和地之间。
旁路电容减少了电荷注入,保持了电源与接地端口的电压差。
pcb静电对策-回复【PCB静电对策】静电是指由于电子设备的运行过程中电荷的积累而引起的现象。
当静电在PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)上积累并释放时,会对电路的工作稳定性和可靠性产生负面影响,甚至损坏电子元件。
因此,在PCB 设计和制造过程中需要采取一系列的静电对策措施,以减小静电干扰的风险。
一、材料选择与PCB设计1. 选择低表面电阻率的材料,如抗静电FR-4(阻抗在10^5-10^9Ω范围内)。
材料的抗静电性能直接影响到PCB的静电特性。
2. 合理布局和连接器位置,避免线路间过近、过长、过弯、过窄等FPC 线与线之间和FPC线与模组接口之间的情况,使电磁及静电信号分离。
3. PCB设计中,对于找到静电最符合的设计方式,将分布电感、电容和阻抗控制在较低的范围内。
二、地线设计1. 对于多层PCB设计,应该将地线走得更近一些,这样不仅节省了内层电路板的多余空间,还减低了地线的电磁分布电感。
三、PCB制造过程中的静电控制1. 贴装工艺控制:贴装过程中产生的静电可能引起元器件损坏。
因此,人员应该采用防静电工作服、鞋、手套和腕带,使用防静电工作台,在地面上铺设防静电地垫以降低静电的积累和释放。
2. 处理环节控制:在组装和焊接过程中,零件、组件和工作台等绝缘体之间的静电问题可能产生电势差,导致放电现象。
为了控制这些问题,应使用防静电设备和工具,妥善保管并使用合适的装载工具。
3. 存储与包装:将已组装好的PCB存储和搬运到下一个制造阶段时,也需要采取静电对策措施。
应使用静电防护袋、泡沫垫等包装材料,以减少电荷的积累和释放。
四、PCB使用过程中的静电控制1. 静电防护系统:a. 使用带有接地线的静电防护设备,如静电腕带、静电防护手套等,确保使用者与PCB之间的电位差。
b. 使用防静电垫和静电防护地板,以吸收和分散静电荷。
c. 在静电高风险区域放置静电消除器,对环境中的静电进行可控放电,以保证环境中的静电电势处于安全范围内。
在pcb板的设计当中,可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。
通过调整PCB布局布线,能够很好地防范ESD。
*尽可能使用多层PCB,相对于双面PCB而言,地平面和电源平面,以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗和感性耦合,使之达到双面PCB的1/10到1/100。
对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线。
来自人体、环境甚至电子设备内部的静电对于精密的半导体芯片会造成各种损伤,例如穿透元器件内部薄的绝缘层;损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极;CMOS器件中的触发器锁死;短路反偏的PN结;短路正向偏置的PN结;熔化有源器件内部的焊接线或铝线。
为了消除静电释放(ESD)对电子设备的干扰和破坏,需要采取多种技术手段进行防范。
在pcb板的设计当中,可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。
在设计过程中,通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。
通过调整PCB布局布线,能够很好地防范ESD。
以下是一些常见的防范措施。
*尽可能使用多层PCB,相对于双面PCB而言,地平面和电源平面,以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗和感性耦合,使之达到双面PCB的1/10到1/100。
尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。
对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB,可以考虑使用内层线。
*对于双面PCB来说,要采用紧密交织的电源和地栅格。
电源线紧靠地线,在垂直和水平线或填充区之间,要尽可能多地连接。
一面的栅格尺寸小于等于60mm,如果可能,栅格尺寸应小于13mm。
*确保每一个电路尽可能紧凑。
*尽可能将所有连接器都放在一边。
*如果可能,将电源线从卡的中央引入,并远离容易直接遭受ESD影响的区域。
*在引向机箱外的连接器(容易直接被ESD击中)下方的所有PCB层上,要放置宽的机箱地或者多边形填充地,并每隔大约13mm的距离用过孔将它们连接在一起。
*在卡的边缘上放置安装孔,安装孔周围用无阻焊剂的顶层和底层焊盘连接到机箱地上。
*PCB装配时,不要在顶层或者底层的焊盘上涂覆任何焊料。
使用具有内嵌垫圈的螺钉来实现PCB与金属机箱/屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。
*在每一层的机箱地和电路地之间,要设置相同的“隔离区”;如果可能,保持间隔距离为0.64mm。
*在卡的顶层和底层靠近安装孔的位置,每隔100mm沿机箱地线将机箱地和电路地用1.27mm 宽的线连接在一起。
与这些连接点的相邻处,在机箱地和电路地之间放置用于安装的焊盘或安装孔。
这些地线连接可以用刀片划开,以保持开路,或用磁珠/高频电容的跳接。
*如果电路板不会放入金属机箱或者屏蔽装置中,在电路板的顶层和底层机箱地线上不能涂阻焊剂,这样它们可以作为ESD电弧的放电极。
*要以下列方式在电路周围设置一个环形地:
(1)除边缘连接器以及机箱地以外,在整个外围四周放上环形地通路。
(2)确保所有层的环形地宽度大于2.5mm。
(3)每隔13mm用过孔将环形地连接起来。
(4)将环形地与多层电路的公共地连接到一起。
(5)对安装在金属机箱或者屏蔽装置里的双面板来说,应该将环形地与电路公共地连接起来。
不屏蔽的双面电路则应该将环形地连接到机箱地,环形地上不能涂阻焊剂,以便该环形地可以充当ESD的放电棒,在环形地(所有层)上的某个位置处至少放置一个0.5mm宽的间隙,这样可以避免形成一个大的环路。
信号布线离环形地的距离不能小于0.5mm。
*在能被ESD直接击中的区域,每一个信号线附近都要布一条地线。
*I/O电路要尽可能靠近对应的连接器。
*对易受ESD影响的电路,应该放在靠近电路中心的区域,这样其他电路可以为它们提供一定的屏蔽作用。
*通常在接收端放置串联的电阻和磁珠,而对那些易被ESD击中的电缆驱动器,也可以考虑在驱动端放置串联的电阻或磁珠。
*通常在接收端放置瞬态保护器。
用短而粗的线(长度小于5倍宽度,最好小于3倍宽度)连接到机箱地。
从连接器出来的信号线和地线要直接接到瞬态保护器,然后才能接电路的其他部分。
*在连接器处或者离接收电路25mm的范围内,要放置滤波电容。
(1)用短而粗的线连接到机箱地或者接收电路地(长度小于5倍宽度,最好小于3倍宽度)。
(2)信号线和地线先连接到电容再连接到接收电路。
*要确保信号线尽可能短。
*信号线的长度大于300mm时,一定要平行布一条地线。
*确保信号线和相应回路之间的环路面积尽可能小。
对于长信号线每隔几厘米便要调换信号线和地线的位置来减小环路面积。
*从网络的中心位置驱动信号进入多个接收电路。
*确保电源和地之间的环路面积尽可能小,在靠近集成电路芯片每一个电源管脚的地方放置一个高频电容。
*在距离每一个连接器80mm范围以内放置一个高频旁路电容。
*在可能的情况下,要用地填充未使用的区域,每隔60mm距离将所有层的填充地连接起来。
*确保在任意大的地填充区(大约大于25mm×6mm)的两个相反端点位置处要与地连接。
*电源或地平面上开口长度超过8mm时,要用窄的线将开口的两侧连接起来。
*复位线、中断信号线或者边沿触发信号线不能布置在靠近PCB边沿的地方。
*将安装孔同电路公地连接在一起,或者将它们隔离开来。
(1)金属支架必须和金属屏蔽装置或者机箱一起使用时,要采用一个零欧姆电阻实现连接。
(2)确定安装孔大小来实现金属或者塑料支架的可靠安装,在安装孔顶层和底层上要采用大焊盘,底层焊盘上不能采用阻焊剂,并确保底层焊盘不采用波峰焊工艺进行焊接。
*不能将受保护的信号线和不受保护的信号线并行排列。
*要特别注意复位、中断和控制信号线的布线。
(1)要采用高频滤波。
(2)远离输入和输出电路。
(3)远离电路板边缘。
*PCB要插入机箱内,不要安装在开口位置或者内部接缝处。
*要注意磁珠下、焊盘之间和可能接触到磁珠的信号线的布线。
有些磁珠导电性能相当好,可能会产生意想不到的导电路径。
*如果一个机箱或者主板要内装几个电路板,应该将对静电最敏感的电路板放在最中间。