Nella progettazione del PCB, la protezione anti-ESD può essere ottenuta attraverso la stratificazione, un layout, un cablaggio e un'installazione adeguati. Durante il processo di progettazione, la stragrande maggioranza delle modifiche può essere limitata all'aggiunta o alla rimozione di componenti tramite previsione. Regolando il layout e il cablaggio del PCB, è possibile prevenire efficacemente le scariche elettrostatiche (ESD).

L'elettricità statica presente sul PCB, proveniente dal corpo umano, dall'ambiente e persino dall'interno delle apparecchiature elettriche, può causare diversi danni al chip semiconduttore di precisione, come la penetrazione del sottile strato isolante all'interno del componente; danni al gate dei componenti MOSFET e CMOS; blocco del trigger di copia del PCB CMOS; giunzione PN con polarizzazione inversa in cortocircuito; cortocircuito positivo della scheda di copia del PCB per compensare la giunzione PN; fusione del filo di saldatura o del filo di alluminio nella parte del foglio PCB del dispositivo attivo. Per eliminare le interferenze da scariche elettrostatiche (ESD) e i danni alle apparecchiature elettroniche, è necessario adottare diverse misure tecniche per prevenirle.

Nella progettazione di una scheda PCB, la protezione anti-ESD può essere ottenuta tramite la stratificazione e il corretto layout del cablaggio e dell'installazione. Durante il processo di progettazione, la stragrande maggioranza delle modifiche può essere limitata all'aggiunta o alla rimozione di componenti tramite previsione. Regolando il layout e il routing del PCB, è possibile prevenire efficacemente la copiatura del PCB da parte della scheda. Ecco alcune precauzioni comuni.

Utilizzare il maggior numero possibile di strati di PCB. Rispetto ai PCB a doppia faccia, il piano di massa e il piano di alimentazione, così come la spaziatura ravvicinata tra la linea di segnale e la massa, possono ridurre l'impedenza di modo comune e l'accoppiamento induttivo, fino a raggiungere da 1/10 a 1/100 rispetto a un PCB a doppia faccia. Cercare di posizionare ogni strato di segnale accanto a uno strato di alimentazione o di massa. Per PCB ad alta densità con componenti sia sulla superficie superiore che inferiore, linee di collegamento molto corte e numerosi punti di riempimento, è possibile considerare l'utilizzo di una linea interna. Per i PCB a doppia faccia, vengono utilizzate griglie di alimentazione e di massa strettamente intrecciate. Il cavo di alimentazione è posizionato vicino alla massa, tra le linee verticali e orizzontali o le aree di riempimento, per collegare il maggior numero possibile di componenti. Un lato della griglia del PCB ha una dimensione del foglio inferiore o uguale a 60 mm; se possibile, la dimensione della griglia dovrebbe essere inferiore a 13 mm.

Assicuratevi che ogni foglio del circuito stampato sia il più compatto possibile.

Mettete da parte il più possibile tutti i connettori.

Se possibile, far passare la striscia di alimentazione del PCB dal centro della scheda, lontano dalle aree soggette a impatto ESD diretto.

Su tutti gli strati del PCB sotto i connettori che escono dallo chassis (che sono soggetti a danni ESD diretti alla scheda di copia del PCB), posizionare ampi chassis o piani di riempimento poligonali e collegarli tra loro con fori a intervalli di circa 13 mm.

Posizionare i fori di montaggio del foglio PCB sul bordo della scheda e collegare i pad superiore e inferiore del foglio PCB senza impedimenti di flusso attorno ai fori di montaggio alla terra dello chassis.

Durante l'assemblaggio del PCB, non applicare saldature sulla piazzola superiore o inferiore del PCB. Utilizzare viti con rondelle integrate per ottenere un contatto saldo tra il PCB/schermatura nel case metallico o il supporto sulla superficie di contatto.

Dovrebbe essere impostata la stessa “area di isolamento” tra la massa del telaio e la massa del circuito di ogni strato; se possibile, mantenere la spaziatura a 0,64 mm.

Nella parte superiore e inferiore della scheda, vicino ai fori di montaggio della scheda PCB per la copia, collegare la massa del telaio e del circuito con fili da 1,27 mm di larghezza lungo il filo di massa del telaio ogni 100 mm. Adiacenti a questi punti di collegamento, sono presenti piazzole di saldatura o fori di montaggio per l'installazione tra la base del telaio e la piastra PCB della base del circuito. Questi collegamenti di massa possono essere tagliati con una lama per mantenerli aperti, oppure possono essere collegati con un magnete a perlina/condensatore ad alta frequenza.

Se il circuito stampato non verrà inserito in un contenitore metallico o in un dispositivo di schermatura in fogli PCB, non applicare resistenza di saldatura ai fili di messa a terra della parte superiore e inferiore del contenitore del circuito stampato, in modo che possano essere utilizzati come elettrodi di scarica ad arco ESD.

Per impostare un anello attorno al circuito nella seguente riga del PCB:

(1)Oltre al bordo del dispositivo di copia PCB e al telaio, posizionare un percorso ad anello attorno all'intero perimetro esterno.
(2)Assicurarsi che tutti gli strati siano larghi più di 2,5 mm.
(3)Collegare gli anelli con fori ogni 13 mm.
(4) Collegare la massa ad anello alla massa comune del circuito di copia PCB multistrato.
(5) Per i circuiti stampati bifacciali installati in contenitori metallici o dispositivi di schermatura, la massa ad anello deve essere collegata alla massa comune del circuito. Il circuito bifacciale non schermato deve essere collegato alla massa ad anello. La massa ad anello non può essere rivestita con resistenza di saldatura, in modo che l'anello possa fungere da scaricatore ESD. Inoltre, è presente uno spazio di almeno 0,5 mm in un determinato punto della massa ad anello (su tutti gli strati), in modo da evitare la formazione di un anello di grandi dimensioni sulla scheda PCB. La distanza tra il cablaggio del segnale e la massa ad anello non deve essere inferiore a 0,5 mm.