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静电放电:像山丘一样古老,仍然需要考虑

五年前,我立志成为一名世界闻名的PCB设计师。然而,这段旅程花费的时间远不止这些。从最开始的时候开始,我学到的关于电子学的第二课是在从事电子学工作的第一天。我打赌你想知道我第一天在电子行业做了什么。

我的贡献是把完成的印刷电路板组件放入粉红色的气泡包装袋。袋子用可重复密封的防静电警告贴纸密封,并放入单独的盒子里。盒子上的标签上有空白的信息,这些信息从板子上复制到标签上。完成的八盒板再次装箱在一个更大的盒子里,上面标有内容、部件号、修订等。

说句题外话,箱子的下一站是运输部门,最后是全国各地的电话公司办公室。它们被称为办公室,但它们更像是今天数据中心的前身。扩建是美国政府迫使这家电话公司分拆区域性业务的结果。

我们的设备所做的实际上是允许384个语音通话在T1电缆上,原本建造的是承载24条这样的线路。T1接口是一个更有趣的外观卡与许多被动部件。无论是调制器/解调器板,还是比较贵的a到D转换器等等;作为最后准备工作的一部分,他们都有粉色的包和橙色的贴纸。

图1。它不需要太多的电流,只要电压足够高,就会造成损害。

现在,你已经猜到我学到的第二课是关于静电放电(ESD)的。在我们开始工作之前,我们必须看一场电影,忍受不断的提醒,我们的腕带被插在长椅上。在较大的区域,设备架连接在一起,有特殊的地板垫和鞋带。地面是通过混凝土地板上的一个实际桩来实现的,以创建一个公共点地面。这是一个正常的功能,准备工作空间之前,工作的静电敏感产品。

该系统的租户之一是定期核实是否符合既定的ESD流程。作为ISO认证的一部分,审核员可以在任何时候带着他们的剪贴板和清单出现。拥有一家认证的工厂是一回事。其驱动因素是减少废料及其对商业结果的侵蚀作用。利润很重要。你是谁并不重要,你需要一件工作服和适当的意识进入ESD安全区域。

图2。图片来源:合规标志——两个不同的符号表示防静电区域,手是更常见的。

那是一个非常大规模集成的时代。超大规模集成电路(VLSI)是一个流行语,意味着在一个晶圆上有数十万个晶体管。6位数字的门现在是9位或10位数字,而占用的空间大致相同。集成电路的几何形状已经被减少了几个数量级,到了完全消失的地步。

说真的,我们的眼睛只能在波长在380 - 700纳米之间的可见光下工作。早期微控制器和微处理器的几何形状甚至不像我们今天看到的设备那样以纳米为单位测量。“深亚微米”只是暗示了即将发生的事情。一代又一代,这些微小的功能总是需要保护。静电放电在今天也是同样的威胁。

因果-来自电弧的磁性

随机的高压尖峰会在电磁场中产生快速的变化。系统认为,除了电压造成的潜在损害之外,这是一个巨大的噪声峰值。电抗是自然产生的副产品,它比使电抗运动的微小电弧影响范围更广。好消息是,我们有一些工具来保护电子设备的安全。

  • 将连接器体接地到一个周长密封圈上,在PCB边缘形成一个法拉第笼。这可能是一个部分隔离的地,但它将取决于电路。
  • 瞬态抑制电路是由本地化的安装孔PCB接地连接到外壳。锚定连接器也是很好的机械原因。
  • 将ESD二极管放置在连接器(ESD源)附近,并采用短的、不弯曲的路径,包括低阻抗接地端。多个地面缝合孔地面缝合通过如果有地方放这些东西就好了。
  • 您不一定希望您的敏感组件被放置在连接器/ESD二极管区域附近。在某种程度上,一点路由会对你有好处。
  • 这些额外的ESD抑制组件将消耗您的损失预算,所以尽量保持低电容的信号下行线路。

除了布局方面的考虑,特别的组装工艺文件和一般工艺手册应该强调正确处理pc板ESD的重要性。这些文件将在大会图则上以参考的方式提出装配图

图3。温室照明-这样的转台终端提供了高可靠性的连接电线到PCB的方法。我们不能依靠镀孔铜桶的强度。

有一些制造工程师会要求我们在装配图上添加注释,详细说明装配过程中的一些细节。当一切都完成时,实验服和背带与产品的状态没有任何关系。它们是达到目的的一种手段。装配图不是“如何”类型的文档,而是“是什么”类型的文档。

将ESD意识带到组装和测试台上的最明智的做法是给电路板贴上相应的标签。板上的标记本身应该表明它有敏感组件作为最大的单个信息。采购订单应包括安全运输的包装说明。

对静电放电感兴趣表明你关心底线。在实验室或任何电子元件暴露的地方保持警惕,将有助于这些元件充分发挥其作为工作单位一部分的潜力。让它发生。

关于作者

John Burkhert Jr是一名职业PCB设计师,在军事、电信、消费硬件和最近的汽车行业都有经验。最初,一位射频专家——被迫时不时地翻转比特来满足高速数字设计的需要。约翰喜欢弹奏贝斯和赛车时,他不写或执行PCB布局。你可以在LinkedIn上找到John。

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