Lors de la conception d'un circuit imprimé, la protection anti-ESD peut être assurée par la superposition, une disposition, un câblage et une installation appropriés. Durant le processus de conception, la plupart des modifications peuvent se limiter à l'ajout ou au retrait de composants par prédiction. L'ajustement de la disposition et du câblage du circuit imprimé permet de prévenir efficacement les ESD.

L'électricité statique présente sur les circuits imprimés (PCB) provenant du corps humain, de l'environnement et même de l'intérieur des équipements électriques peut causer divers dommages aux puces semi-conductrices de précision, tels que la pénétration de la fine couche isolante à l'intérieur du composant ; l'endommagement de la grille des composants MOSFET et CMOS ; le blocage du déclencheur de copie des circuits imprimés CMOS ; la jonction PN avec polarisation inverse en court-circuit ; le court-circuit de la carte de copie positive du PCB pour décaler la jonction PN ; la fusion du fil de soudure ou du fil d'aluminium dans la partie active de la plaque de PCB. Afin d'éliminer les interférences de décharge électrostatique (ESD) et les dommages aux équipements électroniques, diverses mesures techniques doivent être prises pour les prévenir.

Lors de la conception d'un circuit imprimé, la protection anti-ESD peut être obtenue par la superposition et la disposition appropriée du câblage et de l'installation. Durant le processus de conception, la plupart des modifications peuvent se limiter à l'ajout ou à la suppression de composants par prédiction. En ajustant la disposition et le routage du circuit imprimé, il est possible d'éviter efficacement les décharges électrostatiques (ESD) du circuit imprimé. Voici quelques précautions courantes.

Utilisez autant de couches de circuit imprimé que possible, contrairement aux circuits imprimés double face. Le plan de masse et le plan d'alimentation, ainsi que l'espacement serré entre la ligne de signal et la masse, peuvent réduire l'impédance de mode commun et le couplage inductif, atteignant 1/10 à 1/100 de la valeur du circuit imprimé double face. Privilégiez chaque couche de signal à proximité d'une couche d'alimentation ou d'une couche de masse. Pour les circuits imprimés haute densité comportant des composants sur les faces supérieure et inférieure, des lignes de connexion très courtes et de nombreux points de remplissage, vous pouvez envisager d'utiliser une ligne intérieure. Pour les circuits imprimés double face, une alimentation et une grille de masse étroitement imbriquées sont utilisées. Le câble d'alimentation est placé près de la masse, entre les lignes verticales et horizontales ou les zones de remplissage, afin de maximiser les connexions. Si un côté de la grille du circuit imprimé mesure moins de 60 mm, la grille doit être inférieure à 13 mm si possible.

Assurez-vous que chaque feuille de circuit imprimé est aussi compacte que possible.

Mettez tous les connecteurs de côté autant que possible.

Si possible, introduisez la ligne de bande du circuit imprimé d'alimentation depuis le centre de la carte et loin des zones susceptibles d'être directement impactées par des décharges électrostatiques.

Sur toutes les couches de PCB sous les connecteurs sortant du châssis (qui sont susceptibles d'endommager directement la carte de copie PCB par ESD), placez des châssis larges ou des sols de remplissage polygonal et connectez-les ensemble avec des trous à des intervalles d'environ 13 mm.

Placez les trous de montage de la feuille PCB sur le bord de la carte et connectez les plots supérieur et inférieur de la feuille PCB sans entrave au flux autour des trous de montage à la terre du châssis.

Lors de l'assemblage du circuit imprimé, n'appliquez aucune soudure sur les pastilles supérieures et inférieures de la plaque. Utilisez des vis avec rondelles intégrées pour assurer un contact parfait entre la plaque/le blindage du circuit imprimé dans le boîtier métallique et le support au sol.

La même « zone d’isolation » doit être mise en place entre la masse du châssis et la masse du circuit de chaque couche ; si possible, maintenez l’espacement à 0,64 mm.

En haut et en bas de la carte, près des trous de fixation de la carte de reproduction du circuit imprimé, reliez la masse du châssis et du circuit à l'aide de fils de 1,27 mm de large le long du fil de masse du châssis tous les 100 mm. À proximité de ces points de connexion, des pastilles de soudure ou des trous de fixation sont placés entre le fond du châssis et la plaque du circuit imprimé. Ces connexions de masse peuvent être coupées à l'aide d'une lame pour les maintenir ouvertes, ou par un pontage avec une bille magnétique ou un condensateur haute fréquence.

Si la carte de circuit imprimé n'est pas placée dans un boîtier métallique ou un dispositif de blindage en feuille de PCB, n'appliquez pas de résistance de soudure aux fils de mise à la terre du boîtier supérieur et inférieur de la carte de circuit imprimé, afin qu'ils puissent être utilisés comme électrodes de décharge d'arc ESD.

Pour configurer un anneau autour du circuit dans la rangée de PCB suivante :

(1)En plus du bord du dispositif de copie PCB et du châssis, placez un chemin annulaire autour de tout le périmètre extérieur.
(2) Assurez-vous que toutes les couches mesurent plus de 2,5 mm de large.
(3)Connectez les anneaux avec des trous tous les 13 mm.
(4)Connectez la masse annulaire à la masse commune du circuit de copie PCB multicouche.
(5) Pour les circuits imprimés double face installés dans des boîtiers métalliques ou des dispositifs de blindage, la masse annulaire doit être connectée à la masse commune du circuit. Le circuit double face non blindé doit être connecté à la masse annulaire. Cette dernière ne doit pas être recouverte d'une résistance de soudure, afin qu'elle puisse servir de barre de décharge électrostatique. Un espace d'au moins 0,5 mm de large est prévu à un endroit précis de la masse annulaire (toutes couches confondues), afin d'éviter la formation d'une boucle importante sur la carte de reproduction du circuit imprimé. La distance entre le câblage de signal et la masse annulaire ne doit pas être inférieure à 0,5 mm.