Piirilevyn suunnittelussa piirilevyn ESD-suojattu rakenne voidaan saavuttaa kerrostamisen, asianmukaisen asettelun, johdotuksen ja asennuksen avulla. Suunnitteluprosessin aikana valtaosa suunnittelumuutoksista voidaan rajoittaa komponenttien lisäämiseen tai poistamiseen ennakoimalla. Piirilevyn asettelua ja johdotusta säätämällä ESD voidaan estää hyvin.
Ihmiskehosta, ympäristöstä ja jopa sähköpiirilevylaitteiden sisältä tuleva staattinen sähkö voi aiheuttaa tarkkuuspuolijohdesirulle erilaisia vaurioita, kuten komponentin sisällä olevan ohuen eristyskerroksen tunkeutumisen; MOSFET- ja CMOS-komponenttien hilan vaurioitumisen; CMOS-piirilevyn kopiointivivun lukituksen; PN-liitoksen oikosulun käänteisen esijännitteen; positiivisen piirilevyn kopiointilevyn oikosulun PN-liitoksen siirtämiseksi; piirilevy sulattaa aktiivisen laitteen piirilevyosassa olevan juotoslangan tai alumiinilangan. Sähköstaattisten purkausten (ESD) häiriöiden ja elektronisten laitteiden vaurioitumisen estämiseksi on tarpeen toteuttaa erilaisia teknisiä toimenpiteitä.
Piirilevyn suunnittelussa piirilevyn ESD-suojattu rakenne voidaan saavuttaa kerrostamalla ja asettamalla piirilevyn johdotus ja asennus oikein. Suunnitteluprosessin aikana valtaosa suunnittelumuutoksista voidaan rajoittaa komponenttien lisäämiseen tai poistamiseen ennakoimalla. Piirilevyn asettelua ja reititystä säätämällä voidaan estää piirilevyn kopiointikortin ESD-purkaus. Tässä on joitakin yleisiä varotoimia.
Käytä mahdollisimman montaa piirilevykerrosta. Verrattuna kaksipuolisiin piirilevyihin maataso ja tehotaso sekä tiivis signaalilinjan ja maadoituksen välinen etäisyys voivat pienentää yhteismuotoista impedanssia ja induktiivista kytkentää, jolloin se voi olla 1/10–1/100 kaksipuolisesta piirilevystä. Yritä sijoittaa jokainen signaalikerros tehokerroksen tai maadoituskerroksen viereen. Tiheissä piirilevyissä, joissa on komponentteja sekä ylä- että alapinnalla, hyvin lyhyitä liitäntäjohtoja ja useita täyttökohtia, voit harkita sisäjohdon käyttöä. Kaksipuolisissa piirilevyissä käytetään tiiviisti toisiinsa kietoutunutta virtalähde- ja maadoitusverkkoa. Virtakaapeli on lähellä maata, pystysuoran ja vaakasuoran linjan tai täyttöalueen välissä, jotta liitäntä olisi mahdollisimman kattava. Ristikkoon toisen puolen piirilevyn levyn koko on enintään 60 mm, ja jos mahdollista, ruudukon koon tulisi olla alle 13 mm.
Varmista, että jokainen piirilevylevy on mahdollisimman kompakti.
Laita kaikki liittimet sivuun niin paljon kuin mahdollista.
Jos mahdollista, tuo piirilevyn virtajohto kortin keskeltä pois alueilta, jotka ovat alttiita suoralle ESD-iskulle.
Kaikkien rungosta ulos tulevien liittimien alapuolella olevien piirilevykerrosten (jotka ovat alttiita suorille ESD-vaurioille piirilevyn kopiolevyssä) päälle on asetettava leveät rungon tai monikulmion täyttölattiat ja yhdistettävä ne toisiinsa noin 13 mm:n välein olevilla rei'illä.
Aseta piirilevyn kiinnitysreiät kortin reunaan ja kytke piirilevyn ylä- ja alaosan kosketuspinnat esteettömästi kiinnitysreikien ympärille rungon maahan.
Kun kokoat piirilevyä, älä käytä juotetta piirilevyn ylä- tai alaosan alustaan. Käytä ruuveja, joissa on sisäänrakennetut piirilevyn aluslevyt, varmistaaksesi tiiviin kontaktin metallikotelon piirilevyn/suojan ja maadoituspinnan välillä.
Kotelon maadoituksen ja kunkin kerroksen piirin maadoituksen välille tulisi asettaa sama "eristysalue"; jos mahdollista, pidä etäisyys 0,64 mm:ssä.
Kortin ylä- ja alareunassa, lähellä piirilevyn kopiointilevyn kiinnitysreikiä, kytke rungon ja piirilevyn maadoitus toisiinsa 1,27 mm leveillä johdoilla rungon maadoitusjohtoa pitkin 100 mm:n välein. Näiden liitäntäpisteiden vieressä, rungon pohjan ja piirilevyn pohjan piirilevyn väliin sijoitetaan juotospaikat tai kiinnitysreiät asennusta varten. Nämä maadoitusliitännät voidaan leikata auki terällä, jotta ne pysyvät auki, tai hyppyliittimellä magneettihelmellä/korkeataajuuskondensaattorilla.
Jos piirilevyä ei aseteta metallikoteloon tai piirilevyn suojaukseen, älä käytä juotosvastusta piirilevyn ylä- ja alakotelon maadoitusjohtimiin, jotta niitä voidaan käyttää ESD-valokaaripurkauselektrodeina.
Asettaaksesi renkaan piirin ympärille seuraavassa piirilevyrivissä:
(1) Piirilevyn kopiointilaitteen reunan ja rungon lisäksi aseta rengasreitti koko ulkokehän ympärille.
(2) Varmista, että kaikki kerrokset ovat yli 2,5 mm leveitä.
(3) Yhdistä renkaat reikiin 13 mm:n välein.
(4) Kytke rengasmaa monikerroksisen piirilevyn kopiointipiirin yhteismaahan.
(5) Jos kaksipuolinen piirilevy on asennettu metallikoteloon tai suojauslaitteeseen, rengasmaa on liitettävä piirin yhteiseen maahan. Suojaamaton kaksipuolinen piiri on liitettävä rengasmaahan. Rengasmaahan ei saa laittaa juotosvastusta, jotta rengas voi toimia ESD-purkaustangon tavoin. Rengasmaahan (kaikki kerrokset) on jätettävä tiettyyn kohtaan vähintään 0,5 mm leveä rako, jotta piirilevyn kopiointilevy ei muodosta suurta silmukkaa. Signaalijohtimien ja rengasmaan välisen etäisyyden on oltava vähintään 0,5 mm.