En el diseño de la placa PCB, el diseño anti-ESD se logra mediante la estratificación, una disposición, un cableado y una instalación adecuados. Durante el proceso de diseño, la gran mayoría de las modificaciones se limitan a la adición o eliminación de componentes mediante predicción. Ajustando la disposición y el cableado de la PCB, se previene eficazmente la ESD.

La electricidad estática de la PCB, proveniente del cuerpo humano, del entorno e incluso del interior de los equipos eléctricos, puede causar diversos daños al chip semiconductor de precisión, como la penetración de la fina capa aislante del componente; daños en la puerta de los componentes MOSFET y CMOS; bloqueo del disparador de copia de la PCB CMOS; unión PN con polarización inversa por cortocircuito; cortocircuito positivo en la placa de copia de la PCB para compensar la unión PN; y la fusión del hilo de soldadura o de aluminio en la parte activa de la placa de PCB. Para eliminar las interferencias por descargas electrostáticas (ESD) y los daños a los equipos electrónicos, es necesario adoptar diversas medidas técnicas para prevenirlas.

En el diseño de placas de circuito impreso (PCB), el diseño anti-ESD se logra mediante la estratificación y la correcta disposición del cableado e instalación. Durante el proceso de diseño, la gran mayoría de las modificaciones se limitan a la adición o eliminación de componentes mediante predicción. Ajustando la disposición y el enrutamiento de la PCB, se previene eficazmente la ESD en la placa de copia. A continuación, se presentan algunas precauciones comunes.

Utilice tantas capas de PCB como sea posible. En comparación con las PCB de doble cara, el plano de tierra y el plano de alimentación, así como la estrecha separación entre la línea de señal y la tierra, pueden reducir la impedancia de modo común y el acoplamiento inductivo, de modo que pueda alcanzar entre 1/10 y 1/100 de la PCB de doble cara. Intente colocar cada capa de señal junto a una capa de alimentación o una capa de tierra. Para PCB de alta densidad con componentes tanto en la superficie superior como en la inferior, líneas de conexión muy cortas y muchos puntos de relleno, puede considerar el uso de una línea interna. Para PCB de doble cara, se utiliza una fuente de alimentación y una rejilla de tierra estrechamente entrelazadas. El cable de alimentación está cerca de la tierra, entre las líneas verticales y horizontales o áreas de relleno, para conectar tanto como sea posible. Un lado de la rejilla debe tener un tamaño de placa de PCB menor o igual a 60 mm; si es posible, el tamaño de la rejilla debe ser menor a 13 mm.

Asegúrese de que cada hoja de PCB del circuito sea lo más compacta posible.

Deje todos los conectores a un lado tanto como sea posible.

Si es posible, introduzca la línea de la tira de alimentación de PCB desde el centro de la tarjeta y lejos de áreas que sean susceptibles al impacto directo de ESD.

En todas las capas de PCB debajo de los conectores que salen del chasis (que son propensos a sufrir daños ESD directos en la placa de copia de PCB), coloque pisos de relleno de chasis o polígonos anchos y conéctelos con orificios a intervalos de aproximadamente 13 mm.

Coloque los orificios de montaje de la hoja de PCB en el borde de la tarjeta y conecte las almohadillas superior e inferior de la hoja de PCB sin impedimentos alrededor de los orificios de montaje a la tierra del chasis.

Al ensamblar la PCB, no aplique soldadura en la almohadilla superior ni inferior de la placa. Utilice tornillos con arandelas para PCB integradas para lograr un contacto firme entre la placa/blindaje de la PCB en la carcasa metálica o el soporte en la superficie de tierra.

Se debe configurar la misma “área de aislamiento” entre la tierra del chasis y la tierra del circuito de cada capa; si es posible, mantenga el espacio en 0,64 mm.

En la parte superior e inferior de la tarjeta, cerca de los orificios de montaje de la placa de copiado de PCB, conecte la tierra del chasis y del circuito con cables de 1,27 mm de ancho a lo largo del cable de tierra del chasis cada 100 mm. Junto a estos puntos de conexión, se colocan almohadillas de soldadura o orificios de montaje para la instalación, entre la base del chasis y la placa de circuito impreso de la base del circuito. Estas conexiones de tierra se pueden cortar con una cuchilla para mantenerlas abiertas, o se pueden puentear con una perla magnética o un condensador de alta frecuencia.

Si la placa de circuito no se colocará en una carcasa de metal o en un dispositivo de protección de lámina PCB, no aplique resistencia de soldadura a los cables de conexión a tierra de la carcasa superior e inferior de la placa de circuito, de modo que puedan usarse como electrodos de descarga de arco ESD.

Para configurar un anillo alrededor del circuito en la siguiente fila de PCB:

(1)Además del borde del dispositivo de copia de PCB y el chasis, coloque una ruta de anillo alrededor de todo el perímetro exterior.
(2)Asegúrese de que todas las capas tengan más de 2,5 mm de ancho.
(3) Conecte los anillos con agujeros cada 13 mm.
(4) Conecte la tierra del anillo a la tierra común del circuito de copia de PCB multicapa.
(5) Para placas de circuito impreso de doble cara instaladas en carcasas metálicas o dispositivos de blindaje, la tierra del anillo debe conectarse a la tierra común del circuito. El circuito de doble cara sin blindaje debe conectarse a la tierra del anillo. Esta tierra no debe estar recubierta con resistencia de soldadura para que actúe como una varilla de descarga ESD. Se debe dejar un espacio de al menos 0,5 mm en la tierra del anillo (en todas las capas) en un punto determinado para evitar que la placa de circuito impreso forme un bucle grande. La distancia entre el cableado de señal y la tierra del anillo no debe ser inferior a 0,5 mm.