PCB板

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选择适用于恶劣环境的印刷电路板连接器

技术分享atangge 发表了文章 • 0 个评论 • 1587 次浏览 • 2020-02-07 09:21 • 来自相关话题

运输,军事和航空航天应用中的PCB遇到环境变量,例如冲击,振动,温度和湿度。选择能够承受这些恶劣条件的印刷电路板连接器和相邻组件对于操作成功至关重要。





 
选择在恶劣环境下能够可靠运行的印刷电路板连接器(PCB连接器)涉及几个重要的考虑因素。无论是通过直接的板对板连接还是通过电缆将两个或多个PCB连接在一起,运输,军事和航空航天应用中的PCB都会遇到许多环境变量。冲击,振动,温度,湿度和变化的海拔高度/大气条件只是许多可能会破坏触点完整性并破坏信号的因素中的一部分。这就是为什么要在机械设计中同时考虑接触板端接,电镀材料和厚度,表面处理,接触束力和冗余度的设计。

设计人员可以通过清楚地了解不同环境因素如何影响PCB连接器,并采用制造工具来浏览各种设计功能和优点并促进有效选择,来简化这些苛刻应用的连接器规范过程。

震动和冲击

由于许多电子商业和军事航空设备会受到极端的运动力,因此了解连接器如何处理振动和冲击非常重要。典型的问题包括:

过度的重力(g)导致极端加速或减速期间,意外的连接器脱离。
在PCB发生扭曲,弯曲,偏航和其他突然运动时,如果连接器或触点脱离,则该PCB会发生扭曲或弯曲。
由于振动引起的触点磨损,信号微中断。

连接器使用排列在壳体或外壳内的机械偏转金属梁来形成可分离但在电气上“不可见”的接口。因此,连接器设计的首要目标是在所有可能的因素下保持接触接口的稳定性。导致信号或断电。





 
TE Con​​nectivity的MULTIGIG RT 2-R是一种无针背板印刷电路板连接器,具有四重冗余触点系统,可提高在高振动环境中的可靠性并满足VITA 72环境性能要求。

从宏观上讲,振动和冲击可能会导致整体位移,或者在配合元件之间产生间隙。在微层面上,微动运动(或微动)会逐渐磨损配合表面的表面涂层或镀层,从而导致微动腐蚀。这些问题的解决方案包括:

设计具有足够接触力的触点,以免振动不会引起光束跳动。
施加足够厚度和质量的镀层,以承受微动运动的磨损。
增加可分离接口处的接触点,以通过多个接触点提供冗余。
使用适当的接触润滑剂或抑制微动的表面处理。

横梁设计是抗振性的另一个重要元素。在两点连接器中,每个接触弹簧梁都与匹配的晶片焊盘形成单个接触点。在具有四点或四冗余触点系统的连接器中,触点的设计应使每个梁形成两个触点。此功能可将接触补丁的面积大致增加一倍,并通过将微动运动的影响分散在更大的表面积上,从而帮助平衡振动负载。





TE Con​​nectivity的MULTIGIG RT 3连接器具有四点,四冗余触点设计,非常适合在高振动应用中使用。

今天,许多制造商提供具有四个接触点的梁设计。除了减轻微动腐蚀的影响外,它们还显着降低了意外脱离的风险。例如,如果给定触点的触点脱离概率为0.01,则四点触点的所有四个点可能同时受到影响的概率为(0.01)4或10 -8。这种降低的风险说明了冗余的力量。

梁的形状也会影响磨损程度,因为最佳的梁半径有助于平衡接触系统内的负载和表面压力。在四点接触设计中,接触束的长度和面积彼此不对称。不同的长度为每个光束响应振动提供了独特的频率模式,这有助于消除两个光束同时实现共振的可能性。另外,即使接触点增加,这些增强的接触系统也不会增加配合力。

在这些设计的配合一半中的晶片也可以略作修改,以充分利用四光束结构。通过使分离光束上的四个接触点中的两个更深,可以使晶片上的信号焊盘延伸1.2mm,以在配合期间保持至少2mm的接触擦拭。此功能有助于在原始设计的整个配合范围内保持四倍冗余。

导柱也可以制造到模块中以增加稳定性。匹配的导向柱和插座之间的公差比匹配的触点要宽。即使这样,配对的导向器仍有助于限制运动,并在配对过程中提供键控功能。另外,最近的技术进步已经使公差变得更严格。现在可以使用高度机加工的立柱,以提供精确的配合,从而在极端振动下增加稳定性,以减少微动运动。





精密装配的导向销和坚固的多点触点。

还可以在导向模块组件中使用周向接地弹簧,以进一步提高稳定性并为插入式模块提供静电放电(ESD)保护。为了使PCB稳定,可以将增强剂作为复合树脂施加在PCB本身中或集成到机箱中以减少板的弯曲。

温度

在高海拔地区,电子设备可能会暴露在极端温度下。航空航天应用通常需要能够在-55°C至125°C甚至更大范围的工作温度下工作的印刷电路板连接器。温度的影响有多种形式,包括:

由于高温时金属膨胀和应力消除而引起的法向力松弛,特别是对于铜基金属。
由于不同材料(例如带有黄铜销的铝壳)之间不同的热膨胀系数,导致结构完整性损失。
当触点暴露于极冷的温度下时,热冲击会使信号变差。

可以通过多种热性能测试来评估连接器在极端温度下的行为,例如涉及数百个热冷循环的热冲击测试,温度寿命测试(例如,将连接器暴露在125°C下1000小时)以及燃烧和着火。安全材料测试。

太空应用通常要求非常严格的温度和辐射要求,以评估材料如何在结构上保持住。在空间真空中,材料选择还必须考虑从减压的金属合金,聚合物和表面处理中除气。

湿度

湿度会加速接触界面的腐蚀,特别是当热循环或振动引起的磨损使基础接触金属遭受微动腐蚀时。温度和湿度测试通常在配合/非配合循环测试后在实验室中执行。还对塑料外壳进行了测试,以评估会降低绝缘电阻的吸湿性。

PCB处理

当暴露于自然环境中的人造化学药品,阳光,盐水和其他刺激性化学药品中时,PCB端子区域会明显退化。在这些情况下,使用树脂,气相沉积或碳氟化合物配方的保形涂层可以提高电路板和触点的耐用性。

简化PCB连接器选择

评估在恶劣环境下影响印刷电路板连接器的所有因素是一项复杂的任务。对此处讨论的连接器设计方面的透彻了解可以指导规范过程。将这些知识与用于导航选项和实现设计目标的工具相结合,可以使过程变得更加容易。例如,TE Con​​nectivity提供了一个高速产品开发人员工具包,可为设计人员提供产品规格,测试结果以及输入/输出(I / O)有线,板对板和射频(RF)连接器的目录,以及电缆和光纤。这样的工具可以帮助设计人员缩小产品范围,并在为恶劣环境选择PCB连接器时更有信心。
 
【摘自Bishop杂志,作者:Michael Walmsley,February 4, 2020】 查看全部
运输,军事和航空航天应用中的PCB遇到环境变量,例如冲击,振动,温度和湿度。选择能够承受这些恶劣条件的印刷电路板连接器和相邻组件对于操作成功至关重要。

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选择在恶劣环境下能够可靠运行的印刷电路板连接器(PCB连接器)涉及几个重要的考虑因素。无论是通过直接的板对板连接还是通过电缆将两个或多个PCB连接在一起,运输,军事和航空航天应用中的PCB都会遇到许多环境变量。冲击,振动,温度,湿度和变化的海拔高度/大气条件只是许多可能会破坏触点完整性并破坏信号的因素中的一部分。这就是为什么要在机械设计中同时考虑接触板端接,电镀材料和厚度,表面处理,接触束力和冗余度的设计。

设计人员可以通过清楚地了解不同环境因素如何影响PCB连接器,并采用制造工具来浏览各种设计功能和优点并促进有效选择,来简化这些苛刻应用的连接器规范过程。

震动和冲击

由于许多电子商业和军事航空设备会受到极端的运动力,因此了解连接器如何处理振动和冲击非常重要。典型的问题包括:

过度的重力(g)导致极端加速或减速期间,意外的连接器脱离。
在PCB发生扭曲,弯曲,偏航和其他突然运动时,如果连接器或触点脱离,则该PCB会发生扭曲或弯曲。
由于振动引起的触点磨损,信号微中断。

连接器使用排列在壳体或外壳内的机械偏转金属梁来形成可分离但在电气上“不可见”的接口。因此,连接器设计的首要目标是在所有可能的因素下保持接触接口的稳定性。导致信号或断电。

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TE Con​​nectivity的MULTIGIG RT 2-R是一种无针背板印刷电路板连接器,具有四重冗余触点系统,可提高在高振动环境中的可靠性并满足VITA 72环境性能要求。

从宏观上讲,振动和冲击可能会导致整体位移,或者在配合元件之间产生间隙。在微层面上,微动运动(或微动)会逐渐磨损配合表面的表面涂层或镀层,从而导致微动腐蚀。这些问题的解决方案包括:

设计具有足够接触力的触点,以免振动不会引起光束跳动。
施加足够厚度和质量的镀层,以承受微动运动的磨损。
增加可分离接口处的接触点,以通过多个接触点提供冗余。
使用适当的接触润滑剂或抑制微动的表面处理。

横梁设计是抗振性的另一个重要元素。在两点连接器中,每个接触弹簧梁都与匹配的晶片焊盘形成单个接触点。在具有四点或四冗余触点系统的连接器中,触点的设计应使每个梁形成两个触点。此功能可将接触补丁的面积大致增加一倍,并通过将微动运动的影响分散在更大的表面积上,从而帮助平衡振动负载。

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TE Con​​nectivity的MULTIGIG RT 3连接器具有四点,四冗余触点设计,非常适合在高振动应用中使用。

今天,许多制造商提供具有四个接触点的梁设计。除了减轻微动腐蚀的影响外,它们还显着降低了意外脱离的风险。例如,如果给定触点的触点脱离概率为0.01,则四点触点的所有四个点可能同时受到影响的概率为(0.01)4或10 -8。这种降低的风险说明了冗余的力量。

梁的形状也会影响磨损程度,因为最佳的梁半径有助于平衡接触系统内的负载和表面压力。在四点接触设计中,接触束的长度和面积彼此不对称。不同的长度为每个光束响应振动提供了独特的频率模式,这有助于消除两个光束同时实现共振的可能性。另外,即使接触点增加,这些增强的接触系统也不会增加配合力。

在这些设计的配合一半中的晶片也可以略作修改,以充分利用四光束结构。通过使分离光束上的四个接触点中的两个更深,可以使晶片上的信号焊盘延伸1.2mm,以在配合期间保持至少2mm的接触擦拭。此功能有助于在原始设计的整个配合范围内保持四倍冗余。

导柱也可以制造到模块中以增加稳定性。匹配的导向柱和插座之间的公差比匹配的触点要宽。即使这样,配对的导向器仍有助于限制运动,并在配对过程中提供键控功能。另外,最近的技术进步已经使公差变得更严格。现在可以使用高度机加工的立柱,以提供精确的配合,从而在极端振动下增加稳定性,以减少微动运动。

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精密装配的导向销和坚固的多点触点。

还可以在导向模块组件中使用周向接地弹簧,以进一步提高稳定性并为插入式模块提供静电放电(ESD)保护。为了使PCB稳定,可以将增强剂作为复合树脂施加在PCB本身中或集成到机箱中以减少板的弯曲。

温度

在高海拔地区,电子设备可能会暴露在极端温度下。航空航天应用通常需要能够在-55°C至125°C甚至更大范围的工作温度下工作的印刷电路板连接器。温度的影响有多种形式,包括:

由于高温时金属膨胀和应力消除而引起的法向力松弛,特别是对于铜基金属。
由于不同材料(例如带有黄铜销的铝壳)之间不同的热膨胀系数,导致结构完整性损失。
当触点暴露于极冷的温度下时,热冲击会使信号变差。

可以通过多种热性能测试来评估连接器在极端温度下的行为,例如涉及数百个热冷循环的热冲击测试,温度寿命测试(例如,将连接器暴露在125°C下1000小时)以及燃烧和着火。安全材料测试。

太空应用通常要求非常严格的温度和辐射要求,以评估材料如何在结构上保持住。在空间真空中,材料选择还必须考虑从减压的金属合金,聚合物和表面处理中除气。

湿度

湿度会加速接触界面的腐蚀,特别是当热循环或振动引起的磨损使基础接触金属遭受微动腐蚀时。温度和湿度测试通常在配合/非配合循环测试后在实验室中执行。还对塑料外壳进行了测试,以评估会降低绝缘电阻的吸湿性。

PCB处理

当暴露于自然环境中的人造化学药品,阳光,盐水和其他刺激性化学药品中时,PCB端子区域会明显退化。在这些情况下,使用树脂,气相沉积或碳氟化合物配方的保形涂层可以提高电路板和触点的耐用性。

简化PCB连接器选择

评估在恶劣环境下影响印刷电路板连接器的所有因素是一项复杂的任务。对此处讨论的连接器设计方面的透彻了解可以指导规范过程。将这些知识与用于导航选项和实现设计目标的工具相结合,可以使过程变得更加容易。例如,TE Con​​nectivity提供了一个高速产品开发人员工具包,可为设计人员提供产品规格,测试结果以及输入/输出(I / O)有线,板对板和射频(RF)连接器的目录,以及电缆和光纤。这样的工具可以帮助设计人员缩小产品范围,并在为恶劣环境选择PCB连接器时更有信心。
 
【摘自Bishop杂志,作者:Michael Walmsley,February 4, 2020】

解析PCB板设计中抗ESD的常见防范措施

技术分享atangge 发表了文章 • 0 个评论 • 2184 次浏览 • 2016-12-04 17:35 • 来自相关话题

来自人体、环境甚至电子设备内部的静电对于精密的半导体芯片会造成各种损伤,例如穿透元器件内部薄的绝缘层;损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极;CMOS器件中的触发器锁死;短路反偏的PN结;短路正向偏置的PN结;熔化有源器件内部的焊接线或铝线。为了消除静电释放(ESD)对电子设备的干扰和破坏,需要采取多种技术手段进行防范。

在PCB板的设计当中,可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。在设计过程中,通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。通过调整PCB布局布线,能够很好地防范ESD。以下是一些常见的防范措施。

*尽可能使用多层PCB,相对于双面PCB而言,地平面和电源平面,以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗和感性耦合,使之达到双面PCB的1/10到1/100。尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB,可以考虑使用内层线。

*对于双面PCB来说,要采用紧密交织的电源和地栅格。电源线紧靠地线,在垂直和水平线或填充区之间,要尽可能多地连接。一面的栅格尺寸小于等于60mm,如果可能,栅格尺寸应小于13mm。

*确保每一个电路尽可能紧凑。

*尽可能将所有连接器都放在一边。

*在每一层的机箱地和电路地之间,要设置相同的“隔离区”;如果可能,保持间隔距离为0.64mm。

*PCB装配时,不要在顶层或者底层的焊盘上涂覆任何焊料。使用具有内嵌垫圈的螺钉来实现PCB与金属机箱/屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。

*如果可能,将电源线从卡的中央引入,并远离容易直接遭受ESD影响的区域。

*在引向机箱外的连接器(容易直接被ESD击中)下方的所有PCB层上,要放置宽的机箱地或者多边形填充地,并每隔大约13mm的距离用过孔将它们连接在一起。

*在卡的边缘上放置安装孔,安装孔周围用无阻焊剂的顶层和底层焊盘连接到机箱地上。

*在卡的顶层和底层靠近安装孔的位置,每隔100mm沿机箱地线将机箱地和电路地用1.27mm宽的线连接在一起。与这些连接点的相邻处,在机箱地和电路地之间放置用于安装的焊盘或安装孔。这些地线连接可以用刀片划开,以保持开路,或用磁珠/高频电容的跳接。

*如果电路板不会放入金属机箱或者屏蔽装置中,在电路板的顶层和底层机箱地线上不能涂阻焊剂,这样它们可以作为ESD电弧的放电极。

*要以下列方式在电路周围设置一个环形地:

(1)除边缘连接器以及机箱地以外,在整个外围四周放上环形地通路。

(2)确保所有层的环形地宽度大于2.5mm。

(3)每隔13mm用过孔将环形地连接起来。

(4)将环形地与多层电路的公共地连接到一起。

(5)对安装在金属机箱或者屏蔽装置里的双面板来说,应该将环形地与电路公共地连接起来。不屏蔽的双面电路则应该将环形地连接到机箱地,环形地上不能涂阻焊剂,以便该环形地可以充当ESD的放电棒,在环形地(所有层)上的某个位置处至少放置一个0.5mm宽的间隙,这样可以避免形成一个大的环路。信号布线离环形地的距离不能小于0.5mm。

*在能被ESD直接击中的区域,每一个信号线附近都要布一条地线。

*I/O电路要尽可能靠近对应的连接器。

*对易受ESD影响的电路,应该放在靠近电路中心的区域,这样其他电路可以为它们提供一定的屏蔽作用。

*通常在接收端放置瞬态保护器。用短而粗的线(长度小于5倍宽度,最好小于3倍宽度)连接到机箱地。从连接器出来的信号线和地线要直接接到瞬态保护器,然后才能接电路的其他部分。

*通常在接收端放置串联的电阻和磁珠,而对那些易被ESD击中的电缆驱动器,也可以考虑在驱动端放置串联的电阻或磁珠。

*在连接器处或者离接收电路25mm的范围内,要放置滤波电容。

(1)用短而粗的线连接到机箱地或者接收电路地(长度小于5倍宽度,最好小于3倍宽度)。

(2)信号线和地线先连接到电容再连接到接收电路。

*要确保信号线尽可能短。

*信号线的长度大于300mm时,一定要平行布一条地线。

*确保信号线和相应回路之间的环路面积尽可能小。对于长信号线每隔几厘米便要调换信号线和地线的位置来减小环路面积。

*从网络的中心位置驱动信号进入多个接收电路。

*在可能的情况下,要用地填充未使用的区域,每隔60mm距离将所有层的填充地连接起来。

*确保电源和地之间的环路面积尽可能小,在靠近集成电路芯片每一个电源管脚的地方放置一个高频电容。

*在距离每一个连接器80mm范围以内放置一个高频旁路电容。

*复位线、中断信号线或者边沿触发信号线不能布置在靠近PCB边沿的地方。

*确保在任意大的地填充区(大约大于25mm×6mm)的两个相反端点位置处要与地连接。

*电源或地平面上开口长度超过8mm时,要用窄的线将开口的两侧连接起来。

*将安装孔同电路公地连接在一起,或者将它们隔离开来。

(1)金属支架必须和金属屏蔽装置或者机箱一起使用时,要采用一个零欧姆电阻实现连接。

(2)确定安装孔大小来实现金属或者塑料支架的可靠安装,在安装孔顶层和底层上要采用大焊盘,底层焊盘上不能采用阻焊剂,并确保底层焊盘不采用波峰焊工艺进行焊接。

*不能将受保护的信号线和不受保护的信号线并行排列。

*要特别注意复位、中断和控制信号线的布线。

(1)要采用高频滤波。

(2)远离输入和输出电路。

(3)远离电路板边缘。

*PCB要插入机箱内,不要安装在开口位置或者内部接缝处。

*要注意磁珠下、焊盘之间和可能接触到磁珠的信号线的布线。有些磁珠导电性能相当好,可能会产生意想不到的导电路径。

*如果一个机箱或者主板要内装几个电路板,应该将对静电最敏感的电路板放在最中间。 查看全部
来自人体、环境甚至电子设备内部的静电对于精密的半导体芯片会造成各种损伤,例如穿透元器件内部薄的绝缘层;损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极;CMOS器件中的触发器锁死;短路反偏的PN结;短路正向偏置的PN结;熔化有源器件内部的焊接线或铝线。为了消除静电释放(ESD)对电子设备的干扰和破坏,需要采取多种技术手段进行防范。

在PCB板的设计当中,可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。在设计过程中,通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。通过调整PCB布局布线,能够很好地防范ESD。以下是一些常见的防范措施。

*尽可能使用多层PCB,相对于双面PCB而言,地平面和电源平面,以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗和感性耦合,使之达到双面PCB的1/10到1/100。尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB,可以考虑使用内层线。

*对于双面PCB来说,要采用紧密交织的电源和地栅格。电源线紧靠地线,在垂直和水平线或填充区之间,要尽可能多地连接。一面的栅格尺寸小于等于60mm,如果可能,栅格尺寸应小于13mm。

*确保每一个电路尽可能紧凑。

*尽可能将所有连接器都放在一边。

*在每一层的机箱地和电路地之间,要设置相同的“隔离区”;如果可能,保持间隔距离为0.64mm。

*PCB装配时,不要在顶层或者底层的焊盘上涂覆任何焊料。使用具有内嵌垫圈的螺钉来实现PCB与金属机箱/屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。

*如果可能,将电源线从卡的中央引入,并远离容易直接遭受ESD影响的区域。

*在引向机箱外的连接器(容易直接被ESD击中)下方的所有PCB层上,要放置宽的机箱地或者多边形填充地,并每隔大约13mm的距离用过孔将它们连接在一起。

*在卡的边缘上放置安装孔,安装孔周围用无阻焊剂的顶层和底层焊盘连接到机箱地上。

*在卡的顶层和底层靠近安装孔的位置,每隔100mm沿机箱地线将机箱地和电路地用1.27mm宽的线连接在一起。与这些连接点的相邻处,在机箱地和电路地之间放置用于安装的焊盘或安装孔。这些地线连接可以用刀片划开,以保持开路,或用磁珠/高频电容的跳接。

*如果电路板不会放入金属机箱或者屏蔽装置中,在电路板的顶层和底层机箱地线上不能涂阻焊剂,这样它们可以作为ESD电弧的放电极。

*要以下列方式在电路周围设置一个环形地:

(1)除边缘连接器以及机箱地以外,在整个外围四周放上环形地通路。

(2)确保所有层的环形地宽度大于2.5mm。

(3)每隔13mm用过孔将环形地连接起来。

(4)将环形地与多层电路的公共地连接到一起。

(5)对安装在金属机箱或者屏蔽装置里的双面板来说,应该将环形地与电路公共地连接起来。不屏蔽的双面电路则应该将环形地连接到机箱地,环形地上不能涂阻焊剂,以便该环形地可以充当ESD的放电棒,在环形地(所有层)上的某个位置处至少放置一个0.5mm宽的间隙,这样可以避免形成一个大的环路。信号布线离环形地的距离不能小于0.5mm。

*在能被ESD直接击中的区域,每一个信号线附近都要布一条地线。

*I/O电路要尽可能靠近对应的连接器。

*对易受ESD影响的电路,应该放在靠近电路中心的区域,这样其他电路可以为它们提供一定的屏蔽作用。

*通常在接收端放置瞬态保护器。用短而粗的线(长度小于5倍宽度,最好小于3倍宽度)连接到机箱地。从连接器出来的信号线和地线要直接接到瞬态保护器,然后才能接电路的其他部分。

*通常在接收端放置串联的电阻和磁珠,而对那些易被ESD击中的电缆驱动器,也可以考虑在驱动端放置串联的电阻或磁珠。

*在连接器处或者离接收电路25mm的范围内,要放置滤波电容。

(1)用短而粗的线连接到机箱地或者接收电路地(长度小于5倍宽度,最好小于3倍宽度)。

(2)信号线和地线先连接到电容再连接到接收电路。

*要确保信号线尽可能短。

*信号线的长度大于300mm时,一定要平行布一条地线。

*确保信号线和相应回路之间的环路面积尽可能小。对于长信号线每隔几厘米便要调换信号线和地线的位置来减小环路面积。

*从网络的中心位置驱动信号进入多个接收电路。

*在可能的情况下,要用地填充未使用的区域,每隔60mm距离将所有层的填充地连接起来。

*确保电源和地之间的环路面积尽可能小,在靠近集成电路芯片每一个电源管脚的地方放置一个高频电容。

*在距离每一个连接器80mm范围以内放置一个高频旁路电容。

*复位线、中断信号线或者边沿触发信号线不能布置在靠近PCB边沿的地方。

*确保在任意大的地填充区(大约大于25mm×6mm)的两个相反端点位置处要与地连接。

*电源或地平面上开口长度超过8mm时,要用窄的线将开口的两侧连接起来。

*将安装孔同电路公地连接在一起,或者将它们隔离开来。

(1)金属支架必须和金属屏蔽装置或者机箱一起使用时,要采用一个零欧姆电阻实现连接。

(2)确定安装孔大小来实现金属或者塑料支架的可靠安装,在安装孔顶层和底层上要采用大焊盘,底层焊盘上不能采用阻焊剂,并确保底层焊盘不采用波峰焊工艺进行焊接。

*不能将受保护的信号线和不受保护的信号线并行排列。

*要特别注意复位、中断和控制信号线的布线。

(1)要采用高频滤波。

(2)远离输入和输出电路。

(3)远离电路板边缘。

*PCB要插入机箱内,不要安装在开口位置或者内部接缝处。

*要注意磁珠下、焊盘之间和可能接触到磁珠的信号线的布线。有些磁珠导电性能相当好,可能会产生意想不到的导电路径。

*如果一个机箱或者主板要内装几个电路板,应该将对静电最敏感的电路板放在最中间。

选择适用于恶劣环境的印刷电路板连接器

技术分享atangge 发表了文章 • 0 个评论 • 1587 次浏览 • 2020-02-07 09:21 • 来自相关话题

运输,军事和航空航天应用中的PCB遇到环境变量,例如冲击,振动,温度和湿度。选择能够承受这些恶劣条件的印刷电路板连接器和相邻组件对于操作成功至关重要。





 
选择在恶劣环境下能够可靠运行的印刷电路板连接器(PCB连接器)涉及几个重要的考虑因素。无论是通过直接的板对板连接还是通过电缆将两个或多个PCB连接在一起,运输,军事和航空航天应用中的PCB都会遇到许多环境变量。冲击,振动,温度,湿度和变化的海拔高度/大气条件只是许多可能会破坏触点完整性并破坏信号的因素中的一部分。这就是为什么要在机械设计中同时考虑接触板端接,电镀材料和厚度,表面处理,接触束力和冗余度的设计。

设计人员可以通过清楚地了解不同环境因素如何影响PCB连接器,并采用制造工具来浏览各种设计功能和优点并促进有效选择,来简化这些苛刻应用的连接器规范过程。

震动和冲击

由于许多电子商业和军事航空设备会受到极端的运动力,因此了解连接器如何处理振动和冲击非常重要。典型的问题包括:

过度的重力(g)导致极端加速或减速期间,意外的连接器脱离。
在PCB发生扭曲,弯曲,偏航和其他突然运动时,如果连接器或触点脱离,则该PCB会发生扭曲或弯曲。
由于振动引起的触点磨损,信号微中断。

连接器使用排列在壳体或外壳内的机械偏转金属梁来形成可分离但在电气上“不可见”的接口。因此,连接器设计的首要目标是在所有可能的因素下保持接触接口的稳定性。导致信号或断电。





 
TE Con​​nectivity的MULTIGIG RT 2-R是一种无针背板印刷电路板连接器,具有四重冗余触点系统,可提高在高振动环境中的可靠性并满足VITA 72环境性能要求。

从宏观上讲,振动和冲击可能会导致整体位移,或者在配合元件之间产生间隙。在微层面上,微动运动(或微动)会逐渐磨损配合表面的表面涂层或镀层,从而导致微动腐蚀。这些问题的解决方案包括:

设计具有足够接触力的触点,以免振动不会引起光束跳动。
施加足够厚度和质量的镀层,以承受微动运动的磨损。
增加可分离接口处的接触点,以通过多个接触点提供冗余。
使用适当的接触润滑剂或抑制微动的表面处理。

横梁设计是抗振性的另一个重要元素。在两点连接器中,每个接触弹簧梁都与匹配的晶片焊盘形成单个接触点。在具有四点或四冗余触点系统的连接器中,触点的设计应使每个梁形成两个触点。此功能可将接触补丁的面积大致增加一倍,并通过将微动运动的影响分散在更大的表面积上,从而帮助平衡振动负载。





TE Con​​nectivity的MULTIGIG RT 3连接器具有四点,四冗余触点设计,非常适合在高振动应用中使用。

今天,许多制造商提供具有四个接触点的梁设计。除了减轻微动腐蚀的影响外,它们还显着降低了意外脱离的风险。例如,如果给定触点的触点脱离概率为0.01,则四点触点的所有四个点可能同时受到影响的概率为(0.01)4或10 -8。这种降低的风险说明了冗余的力量。

梁的形状也会影响磨损程度,因为最佳的梁半径有助于平衡接触系统内的负载和表面压力。在四点接触设计中,接触束的长度和面积彼此不对称。不同的长度为每个光束响应振动提供了独特的频率模式,这有助于消除两个光束同时实现共振的可能性。另外,即使接触点增加,这些增强的接触系统也不会增加配合力。

在这些设计的配合一半中的晶片也可以略作修改,以充分利用四光束结构。通过使分离光束上的四个接触点中的两个更深,可以使晶片上的信号焊盘延伸1.2mm,以在配合期间保持至少2mm的接触擦拭。此功能有助于在原始设计的整个配合范围内保持四倍冗余。

导柱也可以制造到模块中以增加稳定性。匹配的导向柱和插座之间的公差比匹配的触点要宽。即使这样,配对的导向器仍有助于限制运动,并在配对过程中提供键控功能。另外,最近的技术进步已经使公差变得更严格。现在可以使用高度机加工的立柱,以提供精确的配合,从而在极端振动下增加稳定性,以减少微动运动。





精密装配的导向销和坚固的多点触点。

还可以在导向模块组件中使用周向接地弹簧,以进一步提高稳定性并为插入式模块提供静电放电(ESD)保护。为了使PCB稳定,可以将增强剂作为复合树脂施加在PCB本身中或集成到机箱中以减少板的弯曲。

温度

在高海拔地区,电子设备可能会暴露在极端温度下。航空航天应用通常需要能够在-55°C至125°C甚至更大范围的工作温度下工作的印刷电路板连接器。温度的影响有多种形式,包括:

由于高温时金属膨胀和应力消除而引起的法向力松弛,特别是对于铜基金属。
由于不同材料(例如带有黄铜销的铝壳)之间不同的热膨胀系数,导致结构完整性损失。
当触点暴露于极冷的温度下时,热冲击会使信号变差。

可以通过多种热性能测试来评估连接器在极端温度下的行为,例如涉及数百个热冷循环的热冲击测试,温度寿命测试(例如,将连接器暴露在125°C下1000小时)以及燃烧和着火。安全材料测试。

太空应用通常要求非常严格的温度和辐射要求,以评估材料如何在结构上保持住。在空间真空中,材料选择还必须考虑从减压的金属合金,聚合物和表面处理中除气。

湿度

湿度会加速接触界面的腐蚀,特别是当热循环或振动引起的磨损使基础接触金属遭受微动腐蚀时。温度和湿度测试通常在配合/非配合循环测试后在实验室中执行。还对塑料外壳进行了测试,以评估会降低绝缘电阻的吸湿性。

PCB处理

当暴露于自然环境中的人造化学药品,阳光,盐水和其他刺激性化学药品中时,PCB端子区域会明显退化。在这些情况下,使用树脂,气相沉积或碳氟化合物配方的保形涂层可以提高电路板和触点的耐用性。

简化PCB连接器选择

评估在恶劣环境下影响印刷电路板连接器的所有因素是一项复杂的任务。对此处讨论的连接器设计方面的透彻了解可以指导规范过程。将这些知识与用于导航选项和实现设计目标的工具相结合,可以使过程变得更加容易。例如,TE Con​​nectivity提供了一个高速产品开发人员工具包,可为设计人员提供产品规格,测试结果以及输入/输出(I / O)有线,板对板和射频(RF)连接器的目录,以及电缆和光纤。这样的工具可以帮助设计人员缩小产品范围,并在为恶劣环境选择PCB连接器时更有信心。
 
【摘自Bishop杂志,作者:Michael Walmsley,February 4, 2020】 查看全部
运输,军事和航空航天应用中的PCB遇到环境变量,例如冲击,振动,温度和湿度。选择能够承受这些恶劣条件的印刷电路板连接器和相邻组件对于操作成功至关重要。

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选择在恶劣环境下能够可靠运行的印刷电路板连接器(PCB连接器)涉及几个重要的考虑因素。无论是通过直接的板对板连接还是通过电缆将两个或多个PCB连接在一起,运输,军事和航空航天应用中的PCB都会遇到许多环境变量。冲击,振动,温度,湿度和变化的海拔高度/大气条件只是许多可能会破坏触点完整性并破坏信号的因素中的一部分。这就是为什么要在机械设计中同时考虑接触板端接,电镀材料和厚度,表面处理,接触束力和冗余度的设计。

设计人员可以通过清楚地了解不同环境因素如何影响PCB连接器,并采用制造工具来浏览各种设计功能和优点并促进有效选择,来简化这些苛刻应用的连接器规范过程。

震动和冲击

由于许多电子商业和军事航空设备会受到极端的运动力,因此了解连接器如何处理振动和冲击非常重要。典型的问题包括:

过度的重力(g)导致极端加速或减速期间,意外的连接器脱离。
在PCB发生扭曲,弯曲,偏航和其他突然运动时,如果连接器或触点脱离,则该PCB会发生扭曲或弯曲。
由于振动引起的触点磨损,信号微中断。

连接器使用排列在壳体或外壳内的机械偏转金属梁来形成可分离但在电气上“不可见”的接口。因此,连接器设计的首要目标是在所有可能的因素下保持接触接口的稳定性。导致信号或断电。

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TE Con​​nectivity的MULTIGIG RT 2-R是一种无针背板印刷电路板连接器,具有四重冗余触点系统,可提高在高振动环境中的可靠性并满足VITA 72环境性能要求。

从宏观上讲,振动和冲击可能会导致整体位移,或者在配合元件之间产生间隙。在微层面上,微动运动(或微动)会逐渐磨损配合表面的表面涂层或镀层,从而导致微动腐蚀。这些问题的解决方案包括:

设计具有足够接触力的触点,以免振动不会引起光束跳动。
施加足够厚度和质量的镀层,以承受微动运动的磨损。
增加可分离接口处的接触点,以通过多个接触点提供冗余。
使用适当的接触润滑剂或抑制微动的表面处理。

横梁设计是抗振性的另一个重要元素。在两点连接器中,每个接触弹簧梁都与匹配的晶片焊盘形成单个接触点。在具有四点或四冗余触点系统的连接器中,触点的设计应使每个梁形成两个触点。此功能可将接触补丁的面积大致增加一倍,并通过将微动运动的影响分散在更大的表面积上,从而帮助平衡振动负载。

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TE Con​​nectivity的MULTIGIG RT 3连接器具有四点,四冗余触点设计,非常适合在高振动应用中使用。

今天,许多制造商提供具有四个接触点的梁设计。除了减轻微动腐蚀的影响外,它们还显着降低了意外脱离的风险。例如,如果给定触点的触点脱离概率为0.01,则四点触点的所有四个点可能同时受到影响的概率为(0.01)4或10 -8。这种降低的风险说明了冗余的力量。

梁的形状也会影响磨损程度,因为最佳的梁半径有助于平衡接触系统内的负载和表面压力。在四点接触设计中,接触束的长度和面积彼此不对称。不同的长度为每个光束响应振动提供了独特的频率模式,这有助于消除两个光束同时实现共振的可能性。另外,即使接触点增加,这些增强的接触系统也不会增加配合力。

在这些设计的配合一半中的晶片也可以略作修改,以充分利用四光束结构。通过使分离光束上的四个接触点中的两个更深,可以使晶片上的信号焊盘延伸1.2mm,以在配合期间保持至少2mm的接触擦拭。此功能有助于在原始设计的整个配合范围内保持四倍冗余。

导柱也可以制造到模块中以增加稳定性。匹配的导向柱和插座之间的公差比匹配的触点要宽。即使这样,配对的导向器仍有助于限制运动,并在配对过程中提供键控功能。另外,最近的技术进步已经使公差变得更严格。现在可以使用高度机加工的立柱,以提供精确的配合,从而在极端振动下增加稳定性,以减少微动运动。

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精密装配的导向销和坚固的多点触点。

还可以在导向模块组件中使用周向接地弹簧,以进一步提高稳定性并为插入式模块提供静电放电(ESD)保护。为了使PCB稳定,可以将增强剂作为复合树脂施加在PCB本身中或集成到机箱中以减少板的弯曲。

温度

在高海拔地区,电子设备可能会暴露在极端温度下。航空航天应用通常需要能够在-55°C至125°C甚至更大范围的工作温度下工作的印刷电路板连接器。温度的影响有多种形式,包括:

由于高温时金属膨胀和应力消除而引起的法向力松弛,特别是对于铜基金属。
由于不同材料(例如带有黄铜销的铝壳)之间不同的热膨胀系数,导致结构完整性损失。
当触点暴露于极冷的温度下时,热冲击会使信号变差。

可以通过多种热性能测试来评估连接器在极端温度下的行为,例如涉及数百个热冷循环的热冲击测试,温度寿命测试(例如,将连接器暴露在125°C下1000小时)以及燃烧和着火。安全材料测试。

太空应用通常要求非常严格的温度和辐射要求,以评估材料如何在结构上保持住。在空间真空中,材料选择还必须考虑从减压的金属合金,聚合物和表面处理中除气。

湿度

湿度会加速接触界面的腐蚀,特别是当热循环或振动引起的磨损使基础接触金属遭受微动腐蚀时。温度和湿度测试通常在配合/非配合循环测试后在实验室中执行。还对塑料外壳进行了测试,以评估会降低绝缘电阻的吸湿性。

PCB处理

当暴露于自然环境中的人造化学药品,阳光,盐水和其他刺激性化学药品中时,PCB端子区域会明显退化。在这些情况下,使用树脂,气相沉积或碳氟化合物配方的保形涂层可以提高电路板和触点的耐用性。

简化PCB连接器选择

评估在恶劣环境下影响印刷电路板连接器的所有因素是一项复杂的任务。对此处讨论的连接器设计方面的透彻了解可以指导规范过程。将这些知识与用于导航选项和实现设计目标的工具相结合,可以使过程变得更加容易。例如,TE Con​​nectivity提供了一个高速产品开发人员工具包,可为设计人员提供产品规格,测试结果以及输入/输出(I / O)有线,板对板和射频(RF)连接器的目录,以及电缆和光纤。这样的工具可以帮助设计人员缩小产品范围,并在为恶劣环境选择PCB连接器时更有信心。
 
【摘自Bishop杂志,作者:Michael Walmsley,February 4, 2020】

解析PCB板设计中抗ESD的常见防范措施

技术分享atangge 发表了文章 • 0 个评论 • 2184 次浏览 • 2016-12-04 17:35 • 来自相关话题

来自人体、环境甚至电子设备内部的静电对于精密的半导体芯片会造成各种损伤,例如穿透元器件内部薄的绝缘层;损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极;CMOS器件中的触发器锁死;短路反偏的PN结;短路正向偏置的PN结;熔化有源器件内部的焊接线或铝线。为了消除静电释放(ESD)对电子设备的干扰和破坏,需要采取多种技术手段进行防范。

在PCB板的设计当中,可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。在设计过程中,通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。通过调整PCB布局布线,能够很好地防范ESD。以下是一些常见的防范措施。

*尽可能使用多层PCB,相对于双面PCB而言,地平面和电源平面,以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗和感性耦合,使之达到双面PCB的1/10到1/100。尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB,可以考虑使用内层线。

*对于双面PCB来说,要采用紧密交织的电源和地栅格。电源线紧靠地线,在垂直和水平线或填充区之间,要尽可能多地连接。一面的栅格尺寸小于等于60mm,如果可能,栅格尺寸应小于13mm。

*确保每一个电路尽可能紧凑。

*尽可能将所有连接器都放在一边。

*在每一层的机箱地和电路地之间,要设置相同的“隔离区”;如果可能,保持间隔距离为0.64mm。

*PCB装配时,不要在顶层或者底层的焊盘上涂覆任何焊料。使用具有内嵌垫圈的螺钉来实现PCB与金属机箱/屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。

*如果可能,将电源线从卡的中央引入,并远离容易直接遭受ESD影响的区域。

*在引向机箱外的连接器(容易直接被ESD击中)下方的所有PCB层上,要放置宽的机箱地或者多边形填充地,并每隔大约13mm的距离用过孔将它们连接在一起。

*在卡的边缘上放置安装孔,安装孔周围用无阻焊剂的顶层和底层焊盘连接到机箱地上。

*在卡的顶层和底层靠近安装孔的位置,每隔100mm沿机箱地线将机箱地和电路地用1.27mm宽的线连接在一起。与这些连接点的相邻处,在机箱地和电路地之间放置用于安装的焊盘或安装孔。这些地线连接可以用刀片划开,以保持开路,或用磁珠/高频电容的跳接。

*如果电路板不会放入金属机箱或者屏蔽装置中,在电路板的顶层和底层机箱地线上不能涂阻焊剂,这样它们可以作为ESD电弧的放电极。

*要以下列方式在电路周围设置一个环形地:

(1)除边缘连接器以及机箱地以外,在整个外围四周放上环形地通路。

(2)确保所有层的环形地宽度大于2.5mm。

(3)每隔13mm用过孔将环形地连接起来。

(4)将环形地与多层电路的公共地连接到一起。

(5)对安装在金属机箱或者屏蔽装置里的双面板来说,应该将环形地与电路公共地连接起来。不屏蔽的双面电路则应该将环形地连接到机箱地,环形地上不能涂阻焊剂,以便该环形地可以充当ESD的放电棒,在环形地(所有层)上的某个位置处至少放置一个0.5mm宽的间隙,这样可以避免形成一个大的环路。信号布线离环形地的距离不能小于0.5mm。

*在能被ESD直接击中的区域,每一个信号线附近都要布一条地线。

*I/O电路要尽可能靠近对应的连接器。

*对易受ESD影响的电路,应该放在靠近电路中心的区域,这样其他电路可以为它们提供一定的屏蔽作用。

*通常在接收端放置瞬态保护器。用短而粗的线(长度小于5倍宽度,最好小于3倍宽度)连接到机箱地。从连接器出来的信号线和地线要直接接到瞬态保护器,然后才能接电路的其他部分。

*通常在接收端放置串联的电阻和磁珠,而对那些易被ESD击中的电缆驱动器,也可以考虑在驱动端放置串联的电阻或磁珠。

*在连接器处或者离接收电路25mm的范围内,要放置滤波电容。

(1)用短而粗的线连接到机箱地或者接收电路地(长度小于5倍宽度,最好小于3倍宽度)。

(2)信号线和地线先连接到电容再连接到接收电路。

*要确保信号线尽可能短。

*信号线的长度大于300mm时,一定要平行布一条地线。

*确保信号线和相应回路之间的环路面积尽可能小。对于长信号线每隔几厘米便要调换信号线和地线的位置来减小环路面积。

*从网络的中心位置驱动信号进入多个接收电路。

*在可能的情况下,要用地填充未使用的区域,每隔60mm距离将所有层的填充地连接起来。

*确保电源和地之间的环路面积尽可能小,在靠近集成电路芯片每一个电源管脚的地方放置一个高频电容。

*在距离每一个连接器80mm范围以内放置一个高频旁路电容。

*复位线、中断信号线或者边沿触发信号线不能布置在靠近PCB边沿的地方。

*确保在任意大的地填充区(大约大于25mm×6mm)的两个相反端点位置处要与地连接。

*电源或地平面上开口长度超过8mm时,要用窄的线将开口的两侧连接起来。

*将安装孔同电路公地连接在一起,或者将它们隔离开来。

(1)金属支架必须和金属屏蔽装置或者机箱一起使用时,要采用一个零欧姆电阻实现连接。

(2)确定安装孔大小来实现金属或者塑料支架的可靠安装,在安装孔顶层和底层上要采用大焊盘,底层焊盘上不能采用阻焊剂,并确保底层焊盘不采用波峰焊工艺进行焊接。

*不能将受保护的信号线和不受保护的信号线并行排列。

*要特别注意复位、中断和控制信号线的布线。

(1)要采用高频滤波。

(2)远离输入和输出电路。

(3)远离电路板边缘。

*PCB要插入机箱内,不要安装在开口位置或者内部接缝处。

*要注意磁珠下、焊盘之间和可能接触到磁珠的信号线的布线。有些磁珠导电性能相当好,可能会产生意想不到的导电路径。

*如果一个机箱或者主板要内装几个电路板,应该将对静电最敏感的电路板放在最中间。 查看全部
来自人体、环境甚至电子设备内部的静电对于精密的半导体芯片会造成各种损伤,例如穿透元器件内部薄的绝缘层;损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极;CMOS器件中的触发器锁死;短路反偏的PN结;短路正向偏置的PN结;熔化有源器件内部的焊接线或铝线。为了消除静电释放(ESD)对电子设备的干扰和破坏,需要采取多种技术手段进行防范。

在PCB板的设计当中,可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。在设计过程中,通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。通过调整PCB布局布线,能够很好地防范ESD。以下是一些常见的防范措施。

*尽可能使用多层PCB,相对于双面PCB而言,地平面和电源平面,以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗和感性耦合,使之达到双面PCB的1/10到1/100。尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB,可以考虑使用内层线。

*对于双面PCB来说,要采用紧密交织的电源和地栅格。电源线紧靠地线,在垂直和水平线或填充区之间,要尽可能多地连接。一面的栅格尺寸小于等于60mm,如果可能,栅格尺寸应小于13mm。

*确保每一个电路尽可能紧凑。

*尽可能将所有连接器都放在一边。

*在每一层的机箱地和电路地之间,要设置相同的“隔离区”;如果可能,保持间隔距离为0.64mm。

*PCB装配时,不要在顶层或者底层的焊盘上涂覆任何焊料。使用具有内嵌垫圈的螺钉来实现PCB与金属机箱/屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。

*如果可能,将电源线从卡的中央引入,并远离容易直接遭受ESD影响的区域。

*在引向机箱外的连接器(容易直接被ESD击中)下方的所有PCB层上,要放置宽的机箱地或者多边形填充地,并每隔大约13mm的距离用过孔将它们连接在一起。

*在卡的边缘上放置安装孔,安装孔周围用无阻焊剂的顶层和底层焊盘连接到机箱地上。

*在卡的顶层和底层靠近安装孔的位置,每隔100mm沿机箱地线将机箱地和电路地用1.27mm宽的线连接在一起。与这些连接点的相邻处,在机箱地和电路地之间放置用于安装的焊盘或安装孔。这些地线连接可以用刀片划开,以保持开路,或用磁珠/高频电容的跳接。

*如果电路板不会放入金属机箱或者屏蔽装置中,在电路板的顶层和底层机箱地线上不能涂阻焊剂,这样它们可以作为ESD电弧的放电极。

*要以下列方式在电路周围设置一个环形地:

(1)除边缘连接器以及机箱地以外,在整个外围四周放上环形地通路。

(2)确保所有层的环形地宽度大于2.5mm。

(3)每隔13mm用过孔将环形地连接起来。

(4)将环形地与多层电路的公共地连接到一起。

(5)对安装在金属机箱或者屏蔽装置里的双面板来说,应该将环形地与电路公共地连接起来。不屏蔽的双面电路则应该将环形地连接到机箱地,环形地上不能涂阻焊剂,以便该环形地可以充当ESD的放电棒,在环形地(所有层)上的某个位置处至少放置一个0.5mm宽的间隙,这样可以避免形成一个大的环路。信号布线离环形地的距离不能小于0.5mm。

*在能被ESD直接击中的区域,每一个信号线附近都要布一条地线。

*I/O电路要尽可能靠近对应的连接器。

*对易受ESD影响的电路,应该放在靠近电路中心的区域,这样其他电路可以为它们提供一定的屏蔽作用。

*通常在接收端放置瞬态保护器。用短而粗的线(长度小于5倍宽度,最好小于3倍宽度)连接到机箱地。从连接器出来的信号线和地线要直接接到瞬态保护器,然后才能接电路的其他部分。

*通常在接收端放置串联的电阻和磁珠,而对那些易被ESD击中的电缆驱动器,也可以考虑在驱动端放置串联的电阻或磁珠。

*在连接器处或者离接收电路25mm的范围内,要放置滤波电容。

(1)用短而粗的线连接到机箱地或者接收电路地(长度小于5倍宽度,最好小于3倍宽度)。

(2)信号线和地线先连接到电容再连接到接收电路。

*要确保信号线尽可能短。

*信号线的长度大于300mm时,一定要平行布一条地线。

*确保信号线和相应回路之间的环路面积尽可能小。对于长信号线每隔几厘米便要调换信号线和地线的位置来减小环路面积。

*从网络的中心位置驱动信号进入多个接收电路。

*在可能的情况下,要用地填充未使用的区域,每隔60mm距离将所有层的填充地连接起来。

*确保电源和地之间的环路面积尽可能小,在靠近集成电路芯片每一个电源管脚的地方放置一个高频电容。

*在距离每一个连接器80mm范围以内放置一个高频旁路电容。

*复位线、中断信号线或者边沿触发信号线不能布置在靠近PCB边沿的地方。

*确保在任意大的地填充区(大约大于25mm×6mm)的两个相反端点位置处要与地连接。

*电源或地平面上开口长度超过8mm时,要用窄的线将开口的两侧连接起来。

*将安装孔同电路公地连接在一起,或者将它们隔离开来。

(1)金属支架必须和金属屏蔽装置或者机箱一起使用时,要采用一个零欧姆电阻实现连接。

(2)确定安装孔大小来实现金属或者塑料支架的可靠安装,在安装孔顶层和底层上要采用大焊盘,底层焊盘上不能采用阻焊剂,并确保底层焊盘不采用波峰焊工艺进行焊接。

*不能将受保护的信号线和不受保护的信号线并行排列。

*要特别注意复位、中断和控制信号线的布线。

(1)要采用高频滤波。

(2)远离输入和输出电路。

(3)远离电路板边缘。

*PCB要插入机箱内,不要安装在开口位置或者内部接缝处。

*要注意磁珠下、焊盘之间和可能接触到磁珠的信号线的布线。有些磁珠导电性能相当好,可能会产生意想不到的导电路径。

*如果一个机箱或者主板要内装几个电路板,应该将对静电最敏感的电路板放在最中间。