关于ESD静电测试以及实际案例的修改(怎么让你的PCB更加好过ESD)
背景
最近樓主的兩個項目客戶要求要過ESD測試,分別是4KV和8KV的空氣放電和4KV的接觸放電。其中一個MCU的ESD保護做得比較好,還有就是產(chǎn)品設(shè)計比較簡單,沒有USB,藍牙這些,所以ESD過也是穩(wěn)穩(wěn)的,不加TVS管也是過了。另外一個就比較難受了,PCB由于各種原因設(shè)計不得好(考慮到后續(xù)返工,方便調(diào)試,同時還想兼容成其他產(chǎn)品等等),在實驗室經(jīng)過工程師的ESD整改,我又重新畫了一個PCB,這次就過了ESD。這次的項目讓我學(xué)習(xí)到很多,所以就寫下來了。
什么是ESD
這一個問百度,這篇文章我覺得寫得比較明白
https://www.sohu.com/a/320509735_100295265
這次項目出現(xiàn)的問題
這一次的PCB設(shè)計的問題有以下幾個錯誤點
1.地平面不是完整的
從PCB的鋪地可以看出來地的完整性不是很好,地平面被切割的比較分散,會出現(xiàn)這個問題的原因一個是我布局時候沒設(shè)計好,第二個原因就是一些測試點被我打成過孔了,造成了GND的分割。單片機系統(tǒng)的接地不夠強
2.布局的不合理
這個原因體現(xiàn)在除了結(jié)構(gòu)性的元件,比如USB這些,我還把燒錄點放在板邊,這個是一個錯誤的做法,一般燒錄點上面有復(fù)位腳,打靜電的時候電壓直接打到這個復(fù)位腳上面了,造成了系統(tǒng)的復(fù)位。
還有一個就是我把元件放在了空氣放電可能打進來的地方,下面這個圖就很生動地表達出了這個問題
3.第三個就是原理圖設(shè)計的原因,雖然USB這些有加了TVS管,但是MCU本身的ESD很差,而且做了太多的兼容,主要的信號線有交叉的現(xiàn)象。
怎么修改
1.最重要的是GND的完整性,可以看看我第二次設(shè)計的PCB是多么地完整
做這一點的修改時我想了很久,元件放哪里,怎么擺放這些都是反反復(fù)復(fù)地優(yōu)化,把每一條走線要從哪里走都想了一遍,特別是GND這個網(wǎng)絡(luò),不僅僅是要走通,更是要保持完整,不可以把最后的GND給分割得太離散。這一點就不多說了。
2.合理的元件布局
這一點在現(xiàn)場看了ESD的測試時候就有了想法,后面我的處理是把所有元件集中在一個區(qū)域,然后這個區(qū)域是沒有和外殼的口氣有直接的連接,也就是你通過外殼的一些縫隙,很小那一種也是看不到元件的。第二點就是像復(fù)位腳信號,USB的信號這些容易受到ESD干擾的包地處理,特別是MCU的電容之類確保連接到GND要強大。
3.電路設(shè)計時加上保護性,這點沒什么好講,成本的問題、
總結(jié)
這次的ESD實驗是讓我學(xué)習(xí)到很多,首先第一個是現(xiàn)場地學(xué)習(xí)了ESD測試和整改,對于ESD不再是停留在書面上或者文章上,第二個就是關(guān)于畫PCB,現(xiàn)在回頭去看自己設(shè)計的PCB發(fā)現(xiàn)很多個的GND都不是很好,沒有很強的連接,為了讓一些信號線比如LCD等等讓GND的鋪銅不是很強大,這一點以后畫板要特別特別地注意。現(xiàn)在回頭看自己設(shè)計的PCB看不下,哈哈哈哈。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的关于ESD静电测试以及实际案例的修改(怎么让你的PCB更加好过ESD)的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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