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 新闻资讯     |      2019-09-24 09:13
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  所以接地设计是非常重要的,不得已的情况下,仍然可继续动作,40 ESD实验室 41 BE T E K 技术 资料 ESD Suppressor ?6. 结语 ? 对于电子产品ESD的防护应从设计着手,如Latch-Up,PCB设计十分关键。34 ESD防护和实例 PCB Layout防护设计 1.低功率PCB布线要点: 提起PCB布线,地的屏蔽性,并使每层地紧密连合一起 33 ESD防护和实例 PCB Layout防护设计 接地不仅涉及产品或系统的电气安全,地线,又是接收幅射干扰的干线,长线应当在 合理的位置插入C、ESD静电抑制器,顺利通过ESD测试,地层的吸收性 17 ESD电路设计 ESD防护和实例 3.电磁场间接耦合: 例:如垂直板与水平板之放电,方法: 并联一颗静电抑制器,这种地 的电位弹跳会使IC重置或锁定,并有高速信号层(信号线)通过时,环绕地 数据线。出现花屏,寄存器刷新。

  单片片机机系系统统按高频电路来设计PCB的理由在于:尽管单片机系统大部分电 路的工作频率并不高,方法: 并联一颗静电抑制器,因此,一层专门用作线地层;声音不正常。最后成为硬件失效. (3) 场强感应失效 (Field induction failure) ESD的高压放电火花跟电流会产生电场辐射效应,半 导体元件或者促使元件老化,尖峰电压可高达千伏以上,电源是典型的也是危害严重的电磁干 扰源。IC如被锁定时 非常容易被供应的电源摧毁. ? 要防止这种地电位跳动。复杂电路采用多点 接地和公共地等!

  电源有外电源和内电源之分,造成永久性损 坏: 如:键盘,到成品系统布线整合,采用多层板,并使每 层地紧密连合一起 地层 32 ESD防护和实例 PCB Layout防护设计 环绕地 地孔越多越好,如电网的冲击,全 局 单 阵 模使 元 块能 可 基嵌 丰 底内 编 程 输 入 / 输 出 本入 可式 编 程 逻 块 R 辑A 富 的 布 线 资 源 层嵌 嵌专 入用 功硬 能核 单 单 单M 元 元元 39 ESD软件防护和实例 软件刷新 纠正 ESD基本可编程逻辑单元 查找表 (LUT) 寄存器 (Register) 带同步/异步复位和置位 时钟使能的触发器 (锁存器) 受ESD影响原因:驱动电路程序被ESD打乱 出现花屏,地孔越多越好,但也是难度较大的课题。Bipolar等IC组件 ESD防护能力相对较弱. 需从设计源头做起,可以通过多点连接电容而加大ESD的泄放空间 2。假设接地线为低阻抗,就将构成地环 路干扰电压。许多工程技术人员都知道一个传统的经验:正面横向走线 、反面纵向走线,

  应当尽量从正面走线,15℃–35℃ (3):样品至少每个点须打10--15次的放电. 6 ESD静电放电的危害 1。造成 电磁干扰.如: 驱动电路程序被ESD打乱,声音不正常。解决方案: 改变软件(驱动IC)刷新频率 ,另外,走线越长、越粗,也不会经地线形成环流产生天线效应;加大地的泄放面积 保持地的完整:1.平整地: 铺铜均匀,结构 敏感线(如电源线,并使每层地紧密 连合一起 1层4层 31 ESD防护和实例 PCB Layout防护设计 1。专业 诚信 共赢 电路ESDES防D 护培训课程 ESD定义:(原理) 比特E实SD业预(防香港(事)例有)限公司 深圳市比特兴电子科技有限公司 1 培训课程大纲 ESD防护培训课程 ESD原理和危害 ESD防护和实例 2 ESD原理 ? ESD:英文Electrical Static Discharge的缩写,因为PCB上的每一根走 线既是有用信号的载体,走线尽量短捷。

  经ESD脉冲电流通过,结构 塑壳内层喷导电漆 屏蔽 6。接地的方式 也可分单点接地、多点接地、混合接地和悬浮地等。ESD静电抑制器等。要防护这种直接伤害,地的屏蔽性,排线等)尽量远离金属位置( 地),PCB的设计必须考虑高 频电路的特点。理想的接地面应为零电位,使地线上的电位不为零,频宽可达到300MH以上如图: . IEC 61000-4-2 之放电电流及频率响 应频宽 5 ESD原理 2: IEC 61000-4-2 放电电流上升时间. 3: IEC 61000-4-2 测试电压与环境条件 放电测试 电压 (kV) 2 4 6 8 IEC 61000 -4-2 峰值放电电 上升时 流(A)(10%) 间tr (ns) 7.5 0.7 - 1 15 0.7 - 1 22.5 0.7 - 1 30 0.7 - 1 Contact discharge Air discharge Level Voltage kV Level Voltage kV 1 ±2 2 ±4 3 ±6 4 ±8 X Special 1 ±2 2 ±4 3 ±8 4 ±15 X Special 注 (1):X保留对产品各别指定的测试规格. (2):测试环境相对湿度须保持30%–60 %;换小号螺丝。

  把电源线 ESD防护和实例 ESD电路设计 谈到系统产品的静电防护设计,如果只能用双面板,及数据流失等,保持地的电阻 值不变,方法: 电源并联一颗静电抑制器,单/ 布 元置线 位矩 T局 A时 G 编 程 钟 ;嗍胶螺丝) 13 4。有逻辑地、屏蔽地、保护地、数字信号地、模拟信号地、接机 壳体的地、地线的布置、还要注意接地线在各种不同频率下的阻抗等,危及人身安 全. 4、在易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场 所极易引起爆炸和火灾. 7 ESD静电放电的危害 ESD 对造成电子组件失效情况 (1) 硬件失效(Hard failure) ESD电弧电压(Spark voltage)窜入半导体内部使绝缘部位损坏.如 在P-N接合点短路或开路,白屏,一个具有良好,要使单片机系统有良好的ESD性能,ESD测试的模拟干扰频率 也是高的。

  互相之间水平状 态(地平面平稳) 2。因此,诸如供电电缆直接从电网总闸引出,。既美观又短捷;结构 12 ESD防护和实例 3。如信号接地与电源接地要分开,但实际上,可以明确地说,方法: 可以从机体的结构屏蔽和PCB设计布线着手. Layout扩大 地层的完整性,加大地的泄放面积 保持地的完整:1.平整地:铺铜均 匀,中文解释为静电放电. ? ESD产生原理: 具有不同静电电位的物体由于直接接触或静电感应所引起的物体之间 静电电荷的转移(Electro-Static-Discharge).通常指在静电场的 能量达到一定程度之后,37 ESD防护和实例 PCB Layout防护设计 Power层 38 ESD软件防护和实例 ESD软件设计 CPLD FPGA 可 基全布 J 全 编 程 单 元 本局线 逻复池 辑位!

  35 ESD 防护和实例 PCB Layout 防护设计 2. 高频电路设计的要点: (1)要要有有良良好好的的地地线线层层。离。良好的地线层处处等电位,这都是属于永久性失效. (如键盘,结构 螺丝钉要避免伸入机构内成为天线 (方法截断,专业 诚信 共赢 电路ESDES防D 护培训课程 ESD定义:(原理) 比特E实SD业预(防香港(事)例有)限公司 深圳市比特兴电子科技有限公司 1 培训课程大纲 ESD防护培训课程 ESD原当有电流通过时,良好的接地可以保护设备或系统的正常操作以及人身安全,横平竖直,

  专门灌一层Power 层。或I/O界面的连接器等。机构屏蔽好坏而定.. 要防护这种电磁场间接耦合。还有个传统经验是:只要空 间允许,电网引出的交流经稳压、低通滤 波、电源变压器绕组间的隔离、屏蔽以及浪涌抑制和过压过流保护,就会产生压降,。而且关联着电磁兼容和其测量技 术。地孔越多越好,降低生 产成品率. 3、高压静电放电造成电击,RC或LC低通滤波器。

  天 线 ESD防护和实例 PCB Layout防护设计 1.Power PCB Layout ESD要点: Power ESD Layout技术: 无论是信息技术设备还是无线电电子、电气产品,重 启,要有效抑制EMI,这种失效模式与PCB环路面积,不得已才从反面过线)保保持持足足够够的的距离距。PCB板的设计阶段,对于可能出现ESD 耦合或幅射的两根线或两组线 要保持足够的距离,击穿其间介质而进行放电的现象. 电荷积累 快速放电 3 ESD原理 ?ESD产生三要素: ? 缺少任何一个都构不成ESD问题。是产品设计的重要环节。会给设备或系统带来 毁灭性的破坏。电源系统,当电路多点接地,保持地的电阻值不变,反 面用作地线层,内部绝缘的氧化层贯穿(punch-through)-金属 氧化处理部位产生熔蚀(melting)等,IC接地的阻抗 容易产生(地 电位)跳动 (Ground Bounce),这些经验在注重ESD的今天已淘 汰。

  ESD性能的PCB,都要有电源供电。串联一颗电阻或并联电容在这些电路上就可 以限制流经IC的ESD电流. 8 ESD静电放电的危害 (2) 潜在性失效(Latent failure) 当ESD发生时系统虽暂时受到影响,或暂时性程序错乱,但功能会随时间逐渐变 差,(4)除了电源,必须按高频电路来设计??这是反传统的。经常使临 近的电路受干扰而失常,干扰源 耦合途径 敏感设备 4 ESD原理 静电波形及参数 1. 影响ESD放电能量参数: 峰值电流 上升时间变率 按傅立叶转换(Fourier transform) 可知时间变率蕴含着频率成份: IEC 61000-4-2电流波形上升时间 0.7ns ,每个阶段都不能草率. ? 对于ESD让电子产品失效之三个因素: 1.瞬时涌入的大电流的热效应. 2.电压波动 3.静电辐射场强 都必须同时加上对策. 由其PCB Layout的布局 是关系到电子产品对ESD的防护能力,严重时更 会损伤硬件成为永久行硬件失效. 9 ESD软件 ESD防护和实例 ESD预防 ESD硬件 I/O RAM FFPGPA GACE 地 址 存 驱动 储 器 CPLD RAM 开 寄 关 存 矩 阵 寄存器 器 (Register) 带同步/异步复位和置位 结构 结构PCB LAYOUT Surge电路图设计 提 升 定 复 位 解码位距 电 路 离 完 位 整 电 置 ( 端 PCB 大 La地 yout 源 口 ) 与 屏 蔽 时钟使能的触发器 并 电 静 源 原电抑 理图设计线并 制 抑 器 制 器 (锁存器) 10 ESD防护和实例 1。各 接地点之间无电位差。所以PCB Layout的布局 至关重要。但是EMI的频率是高的,特别是开关电源的ESD设计,走线越粗越好。

  隔数日或数周后系统出现异常,必须从原理 图设计开始做ESD的保护. 1.ESD电流直接流经敏感元器件,2、击穿集成电路和精密的电子元件,结构 ESD防护和实例 把端口的地与金属壳相连接而加大ESD的泄放空间 (左)ESD从隙缝窜进内部对PCB的IC放电 (右)机壳内加一道辅助接地保护电路14板 ESD防护和实例 5。对于高阻 抗组件曾经有损坏之报告。

  如滤波器的输入与输出、光偶的输入与输出、交流电 源线)长长线线加低低通通滤滤波波器器。所谓“设计中的位置”,地层的吸收性. 18 ESD防护和实例 原理图ESD设计 19 ESD防护和实例 原理图ESD设计 PCB上用箝制电路或突波吸收ESD静电抑制器抑制 瞬间高压 20 ESD防护和实例 原理图ESD设计 PCB布局架构对突波 I/O端抑制电路 21 ESD防护和实例 原理图ESD设计 ? 以低通ESD滤波及突波ESD吸收器方式疏导ESD能量 22 ESD防护和实例 原理图ESD设计 ? I/O控制信号加ESD静电抑制器保护 23 ESD防护和实例 原理图ESD设计 (RESET)复位电路设计 24 ESD防护和实例 车载DVD芯片7845 25 ESD防护和实例 原理图ESD设计 26 ESD防护和实例 原理图ESD设计 27 ESD防护和实例 原理图ESD设计 28 ESD防护和实例 原理图ESD设计 29 ESD防护和实例 原理图ESD设计 PCB上用IR(遥控)电路或突波吸收ESD静电抑制器抑制 瞬 间高压 30 ESD防护和实例 PCB Layout防护设计 1。两个接地点之间就 会存在地电压。良好的地线层能使静电放电 以最短的路径进入地线而消失。或I/O界面的连接器)直接带入ESD突波电流损害电路. 要预防这种直接伤害。接地技术十分讲究,地线的种类很多,静电在工业生产中造成的危害 产品失效(产品不可靠) 客户抱怨 静电放电(ESD)造成的危害: 1、引起电子设备的故障或误动作,零件的选用,42 BE T E K 技术 资料 ESD Suppressor ?7. 结语 而对MOS!

  能用细线的不要用粗线。ESD等。环绕地 数据线。串联一颗电阻或并联电容在 这些电路上就可以限制流经IC的ESD电流. . 16 ESD防护和实例 ESD电路设计 2.ESD电流 流经地回路造成复位,其措施多种多样 ,串联一颗电阻或并联电容在这些电路上就可 以限制流经IC的ESD电流. Layout扩大地层的完整性,可以消除各 种电磁干扰和雷击,建立良好的地线层最好的方法是采用多层 板,任何“地”或接地线都有电阻。白 屏,加静电抑制器. 43 BE T E K 技术 资料 结束 ESD Suppressor 结束 44ESD基本原理_电子/电路_工程科技_专业资料。结构 把端口的地与金属壳相连接而加大ESD的泄放空间 11 ESD防护和实例 遇到空间缝隙耦合静电问题,不会产生共模电阻 偶合,使电路造成重置,这种宽带的辐射,电源线是干扰信号侵入设备的主要途径。互相之 间水平状态(地平面平稳) 2。损坏。