</tr>        <tr valign="bottom">           <td height="20" valign="bottom"> <font size="2">　<a href="008.htm">PCB新技術</a></font></td>        </tr>        <tr valign="bottom">           <td height="20" valign="bottom"> <font size="2">　<a href="009.htm">印制線路板問題</a></font></td>        </tr>        <tr valign="bottom">           <td height="20" valign="bottom"> <font size="2">　<a href="010.htm">高頻電路布線技巧</a></font></td>        </tr>        <tr valign="bottom">           <td height="20" valign="bottom"><font size="2">　<a href="011.htm">電子產品設計中的考慮種種</a></font></td>        </tr>        <tr valign="bottom">           <td height="20" valign="bottom"><font size="2">　<a href="012.htm">高質量PCB設計</a></font></td>        </tr>        <tr valign="bottom">           <td height="20" valign="bottom"><font size="2">　<a href="013.htm">電路板布局、布線和安裝的抗ESD設計規則</a></font></td>        </tr>        <tr valign="bottom">           <td height="20" valign="bottom"><font size="2"> 　<a href="014.htm">嵌入式開關電源的PCB設計</a></font></td>        </tr>        <tr valign="bottom">           <td height="20" valign="bottom"><font size="2">　<a href="015.htm">確保信號完整性的電路板設計準則</a></font></td>        </tr>        <tr valign="bottom">           <td height="20" valign="bottom"><font size="2">　<a href="016.htm">印刷布線圖的基本設計方法和原則要求</a></font></td>        </tr>        <tr valign="bottom">           <td height="20" valign="bottom"><font size="2">　<a href="017.htm">值得注意的單片機控制板的設計原則</a></font></td>        </tr>        <tr valign="bottom">           <td height="20" valign="bottom"><font size="2">　<a href="018_1.htm">高速PCB設計指南之一</a></font></td>        </tr>        <tr valign="bottom">           <td height="20" valign="bottom"><font size="2">　<a href="018_2.htm">高速PCB設計指南之二</a></font></td>        </tr>        <tr valign="bottom">           <td height="20" valign="bottom"><font size="2">　<a href="018_3.htm">高速PCB設計指南之三</a></font></td>        </tr>        <tr valign="bottom">           <td height="20" valign="bottom"><font size="2">　<a href="018_4.htm">高速PCB設計指南之四</a></font></td>        </tr>        <tr valign="bottom">           <td height="20" valign="bottom"><font size="2">　<a href="018_5.htm">高速PCB設計指南之五</a></font></td>        </tr>        <tr valign="bottom">           <td height="20" valign="bottom"><font size="2">　<a href="018_6.htm">高速PCB設計指南之六</a></font></td>        </tr>        <tr valign="bottom">           <td height="20" valign="bottom"><font size="2">　<a href="018_7.htm">高速PCB設計指南之七</a></font></td>        </tr>        <tr valign="bottom">           <td height="20" valign="bottom"><font size="2">　<a href="018_8.htm">高速PCB設計指南之八</a></font></td>        </tr>        <tr valign="bottom">           <td height="20" valign="bottom"><font size="2"> 　<a href="019_1.htm">高速電子線路的信號完整性設計（一）</a></font></td>        </tr>        <tr valign="bottom">           <td height="20" valign="bottom"><font size="2">　<a href="019_2.htm">高速電子線路的信號完整性設計（二）</a></font></td>        </tr>        <tr valign="bottom">           <td height="20" valign="bottom"><font size="2">　<a href="019_3.htm">高速電子線路的信號完整性設計（三）</a></font></td>        </tr>        <tr valign="bottom">           <td height="20" valign="bottom"><font size="2">　<a href="020.htm">布線技巧</a></font></td>        </tr>        <tr valign="bottom">           <td height="20" valign="bottom"><font size="2">　<a href="021.htm">編解碼電路板設計指南</a></font></td>        </tr>      </table>    </td>    <td valign="top" width="70%">      <div align="center"> <!-- #BeginEditable "main" -->        <table width="100%" border="0" cellspacing="2" cellpadding="0">          <tr>             <td valign="top">               <p>&nbsp;</p>              <p align="center"><b><font size="6">電路板布局、布線和安裝的抗ESD設計規則</font></b></p>              <hr align="center" width="90%">              <p><font size="2"> 　　在電子產品設計中必須遵循抗靜電釋放的設計規則，本文介紹靜電釋放(ESD)產生的原理，以及機箱、屏蔽層、接地、布線設計等諸多設計規則，它們有助于預防并解決靜電釋放產生的危害，值得中國電子設備設計工程師認真研究和學習。</font></p>              <p><font size="2">　　許多產品設計工程師通常在產品進入到生產環節時才著手考慮抗靜電釋放(ESD)的問題。如果電子設備不能通過抗靜電釋放測試，他們就會加班加點找尋不破壞原有設計的解決方案。然而，最終的方案通常都要采用昂貴的元器件，還要在制造過程中采用手工裝配，甚至需要重新設計，因此，產品的進度勢必受到影響。</font></p>              <p><font size="2">　　即使對經驗豐富的工程師和設計工程師，也可能并不知道設計中的哪些部分有利于抗ESD。大多數電子設備在生命期內99%的時間都處于一個充滿ESD的環境之中，ESD可能來自人體、家具、甚至設備自身內部。電子設備完全遭受ESD損毀比較少見，然而ESD干擾卻很常見，它會導致設備鎖死、復位、數據丟失和不可靠。其結果可能是：在寒冷干燥的冬季電子設備經常出現故障現象，但是維修時又顯示正常，這樣勢必影響用戶對電子設備及其制造商的信心。</font></p>              <p><font size="2"><b><font size="3">ESD產生的機理</font></b></font></p>              <p><font size="2">　　要防止ESD，首先必須知道ESD是什么以及ESD進入電子設備的過程。一個充電的導體接近另一個導體時，就有可能發生ESD。首先，兩個導體之間會建立一個很強的電場，產生由電場引起的擊穿。兩個導體之間的電壓超過它們之間空氣和絕緣介質的擊穿電壓時，就會產生電弧。在0.7ns到10ns的時間里，電弧電流會達到幾十安培，有時甚至會超過100安培。電弧將一直維持直到兩個導體接觸短路或者電流低到不能維持電弧為止。</font></p>              <p><font size="2">　　ESD的產生取決于物體的起始電壓、電阻、電感和寄生電容：</font></p>              <p><font size="2">　　可能產生電弧的實例有人體、帶電器件和機器。 </font></p>              <p><font size="2">　　可能產生尖峰電弧的實例有手或金屬物體。 </font></p>              <p><font size="2">　　可能產生同極性或者極性變化的多個電弧的實例有家具。 <br>                </font></p>              <p><font size="2">　　ESD可以通過五種耦合途徑進入電子設備：</font></p>              <p><font size="2">　　初始的電場能容性耦合到表面積較大的網絡上，并在離ESD電弧100mm處產生高達4000V/m的高壓。                 </font></p>              <p><font size="2">　　電弧注入的電荷/電流可以產生以下的損壞和故障： <br>                　　a. 穿透元器件內部薄的絕緣層，損毀MOSFET和CMOS元器件的柵極(常見)。<br>                　　b. CMOS器件中的觸發器鎖死(常見)。<br>                　　c. 短路反偏的PN結(常見)。<br>                　　d. 短路正向偏置的PN結(少見)。<br>                　　e. 熔化有源器件內部的焊接線或鋁線(少見)。</font></p>              <p><font size="2">　</font><font size="2">　電流會導致導體上產生電壓脈沖(V=L×dI/dt)，這些導體可能是電源、地或信號線，這些電壓脈沖將進入與這些網絡相連的每一個元器件(常見)。                 </font></p>              <p><font size="2">　　電弧會產生一個頻率范圍在1MHz到500MHz的強磁場，并感性耦合到臨近的每一個布線環路，在離ESD電弧100mm遠的地方產生高達15A/m的電流。                 </font></p>              <p><font size="2">　　電弧輻射的電磁場會耦合到長的信號線上，這些信號線起到接收天線的作用(少見)。 <br>                　　ESD會通過各種各樣的耦合途徑找到設備的薄弱點。ESD頻率范圍寬，不僅僅是一些離散的頻點，它甚至可以進入窄帶電路中。為了防止ESD干擾和損毀，必須隔離這些路徑或者加強設備的抗ESD能力。表1描述了對可能出現的ESD的防范措施以及發揮作用的場合。</font></p>              <p><font size="2"><br>                <font size="3"><b>防患于未然</b></font></font></p>              <p><font size="2">　　塑料機箱、空氣空間和絕緣體可以屏蔽射向電子設備的ESD電弧。除利用距離保護以外，還要建立一個擊穿電壓為20kV的抗ESD環境。</font></p>              <p><font size="2">　　A1. 確保電子設備與下列各項之間的路徑長度超過20mm。</font></p>              <p><font size="2">　　包括接縫、通風口和安裝孔在內任何用戶能夠接觸到的點。在電壓一定的情況下，電弧通過介質的表面比通過空氣傳播得更遠。                 </font></p>              <p><font size="2">　　任何用戶可以接觸到的未接地金屬，如緊固件、開關、操縱桿和指示器。 <br>                A2. 將電子設備裝在機箱凹槽或槽口處來增加接縫處的路徑長度。</font></p>              <p><font size="2">A3.在機箱內用聚脂薄膜帶來覆蓋接縫以及安裝孔，這樣延伸了接縫/過孔的邊緣，增加了路徑長度。</font></p>              <p><font size="2">A4.用金屬帽或者屏蔽塑料防塵蓋罩住未使用或者很少使用的連接器。</font></p>              <p><font size="2">A5.使用帶塑料軸的開關和操縱桿，或將塑料手柄/套子放在上面來增加路徑長度。避免使用帶金屬固定螺絲的手柄。</font></p>              <p><font size="2">A6.將LED和其它指示器裝在設備內孔里，并用帶子或者蓋子將它們蓋起來，從而延伸孔的邊沿或者使用導管來增加路徑長度。</font></p>              <p><font size="2">A7.延伸薄膜鍵盤邊界使之超出金屬線12mm，或者用塑料企口來增加路徑長度。</font></p>              <p><font size="2">A8. 將散熱器靠近機箱接縫，通風口或者安裝孔的金屬部件上的邊和拐角要做成圓弧形狀。</font></p>              <p><font size="2">A9. 塑料機箱中，靠近電子設備或者不接地的金屬緊固件不能突出在機箱中。</font></p>              <p><font size="2">A10. 如果產品不能通過桌面/地面或者水平耦合面的間接ESD測試，可以安裝一個高支撐腳使之遠離桌面或地面。</font></p>              <p><font size="2">A11.在觸摸橡膠鍵盤上，確保布線緊湊并且延伸橡膠片以增加路徑長度。</font></p>              <p><font size="2">A12.在薄膜鍵盤電路層周圍涂上粘合劑或密封劑。</font></p>              <p><font size="2">A13.在機箱箱體接合處，要使用耐高壓硅樹脂或者墊圈實現密閉、防ESD、防水和防塵。</font></p>              <p><font size="2"><br>                <font size="3"><b>機箱和屏蔽</b></font></font></p>              <p><font size="2">利用金屬機箱和屏蔽罩可以阻止ESD電弧以及相應的電磁場，并且保護設備免受間接ESD的影響，目的是將全部ESD阻隔在機箱以外。對于靜電敏感的電子設備來說，不接地機箱至少應該具有20kV的擊穿電壓(規則A1到A9)；而對接地機箱，電子設備至少要具備1,500V擊穿電壓以防止二級電弧，并且要求路徑長度大于等于2.2mm。</font></p>              <p><font size="2">以下措施能使ESD的屏蔽更有效。</font></p>              <p><font size="2">B1. 如果需要，應設計由以下屏蔽材料制成的機箱：</font></p>              <ol>                <li><font size="2">金屬板； <br>                  </font></li>                <li><font size="2">聚酯薄膜/銅或者聚酯薄膜/鋁壓板； <br>                  </font></li>                <li><font size="2">具有焊接結點的熱成型金屬網。 <br>                  </font></li>                <li><font size="2">熱成型金屬化的纖維墊子(非編織)或者織物(編織)； <br>                  </font></li>                <li><font size="2">銀、銅或者鎳涂層； <br>                  </font></li>                <li><font size="2">鋅電弧噴涂； <br>                  </font></li>                <li><font size="2">真空金屬處理； <br>                  </font></li>                <li><font size="2">無電電鍍； <br>                  </font></li>                <li><font size="2">塑料中加入導體填充材料； <br>                  </font></li>                <li><font size="2">對結合點和邊緣的處理很關鍵。 <br>                  </font></li>              </ol>              <p><font size="2">B2. 選擇一種具有高傳導率(低電阻系數)的材料，見表2。</font></p>              <p><font size="2">B3. 選擇屏蔽材料、緊固件材料和墊圈材料來盡可能地減輕腐蝕。參考表2。<br>                1. 相互接觸的部件彼此之間的電勢(EMF)應該小于0.75V。如果在一個鹽性潮濕環境中，那么彼此之間的電勢必須小于0.25V。<br>                2. 陽極(正極)部件的尺寸應該大于陰極(負極)部件。</font></p>              <p><font size="2">B4. 用縫隙寬度5倍以上的屏蔽材料疊合在接縫處。</font></p>              <p><font size="2">B5. 在屏蔽層與箱體之間每隔20mm(0.8英寸)的距離通過焊接、緊固件等方式實現電連接。</font></p>              <p><font size="2">B6. 用墊圈實現縫隙的橋接，消除開槽并且在縫隙之間提供導電通路。</font></p>              <p><font size="2">B7. 杜絕缺口、裂縫和屏蔽太薄的情況。</font></p>