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在PCB上对ESD保护常用的设计技术

v2976328

2015/07/15

电化学综合讨论

在PCB上对ESD保护常用的设计技术
1、PCB走线排列时加放电间隙，这是用一组锐角三角形铜箔尖端相对，间隔约6-10 mil，其中一端接地。
2、PCB走线须考虑减少对电磁场耦合的敏感度，多应用反耦合电容，可减小回路面积。反耦合电容宜选用耐高压的陶磁电容，这些电容必须放置在靠近I/O连接器处。如将耐高压的陶磁电容放在PCB连接器附近的VCC 和Ground，这不仅缩小了环路面积,也收到反耦合( decoupling)的作用. 另在电源及地之间加上高谐振频率的旁路电容，可降低对感应场强及电磁场间接耦合的反应，唯电容的等效串联电感 (ESL) 及等效串联电阻要越低越好。
3、在PCB 布局时可以使用低通滤波的方式疏导ESD能量，低通滤波器是由电容与电感组合构成，它可以阻止高频的ESD 能量进入系统。其中电感对突波会呈现高阻抗，因而衰减了窜入系统的能量，电容是装置在电感的输入端，会将窜入的ESD高频频谱能量旁路到接地端。如图5。使用环氧铁质( Ferrite)电感对ESD电流有极佳之衰减能力。
4、在PCB上可用箝制电路抑制瞬间高压。如使用电压箝制二极管作抑制,在规格上必须选择能承受数kV之耐压且dv/dt脉冲响映快速, 并能在瞬间消耗大电流的二极管组件。
5、在PCB部局时可将对ESD敏感组件以壕沟方式与其他区域隔离, 以防止ESD事件的转移或耦合到其它功能的部位.
6、对间接放电的电磁场耦合及电弧效应场强辐射抵抗力而言,采用多层板比单层板可增加10倍以上的免疫力

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