八、PCB設計的ESD抑止
PCB布線是ESD防護的一個關鍵要素，合理的PCB設計可以減少故障檢查及返工所帶來的不必要成本。在PCB設計中，由于采用了瞬態(tài)電壓抑止器(TVS)二極管來抑止因ESD放電產(chǎn)生的直接電荷注入，因此PCB設計中更重要的是克服放電電流產(chǎn)生的電磁干擾(EMI)電磁場效應。本文將提供可以優(yōu)化ESD防護的PCB設計準則。
1、電路環(huán)路
電流通過感應進入到電路環(huán)路，這些環(huán)路是封閉的，并具有變化的磁通量。電流的幅度與環(huán)的面積成正比。較大的環(huán)路包含有較多的磁通量，因而在電路中感應出較強的電流。因此，必須減少環(huán)路面積。
最常見的環(huán)路由電源和地線所形成。在可能的條件下，可以采用具有電源及接地層的多層PCB設計。多層電路板不僅將電源和接地間的回路面積減到最小，而且也減小了ESD脈沖產(chǎn)生的高頻EMI電磁場。
如果不能采用多層電路板，那么用于電源線和接地的線必須連接成網(wǎng)格狀。網(wǎng)格連接可以起到電源和接地層的作用，用過孔連接各層的印制線，在每個方向上過孔連接間隔應該在6厘米內(nèi)。另外，在布線時，將電源和接地印制線盡可能靠近也可以降低環(huán)路面積。
減少環(huán)路面積及感應電流的另一個方法是減小互連器件間的平行通路。
當必須采用長于30厘米的信號連接線時，可以采用保護線。一個更好的辦法是在信號線附近放置地層。信號線應該距保護線或接地線層13毫米以內(nèi)。
將每個敏感元件的長信號線(>30厘米)或電源線與其接地線進行交叉布置。交叉的連線必須從上到下或從左到右的規(guī)則間隔布置。
2、電路連線長度
長的信號線也可成為接收ESD脈沖能量的天線，盡量使用較短信號線可以降低信號線作為接收ESD電磁場天線的效率。
盡量將互連的器件放在相鄰位置，以減少互連的印制線長度。
3、地電荷注入
ESD對地線層的直接放電可能損壞敏感電路。在使用TVS二極管的同時還要使用一個或多個高頻旁路電容器，這些電容器放置在易損元件的電源和地之間。旁路電容減少了電荷注入，保持了電源與接地端口的電壓差。
TVS使感應電流分流，保持TVS鉗位電壓的電位差。TVS及電容器應放在距被保護的IC盡可能近的位置，要確保TVS到地通路以及電容器管腳長度為最短，以減少寄生電感效應。
九、PCB生產(chǎn)中Mark點設計
1.pcb必須在板長邊對角線上有一對應整板定位的Mark點，板上集成電路引腳中心距小于0.65mm的芯片需在集成電路長邊對角線上有一對對應芯片定位的Mark點；pcb雙面都有貼片件時，則pcb的兩面都按此條加Mark點。
2.pcb邊需留5mm工藝邊（機器夾持PCB最小間距要求），同時應保證集成電路引腳中心距小于0.65mm的芯片要距離板邊大于13mm(含工藝邊)；板四角用Ф5圓弧倒角。pcb應采用拼板方式，從目前pcb翅曲程度考慮，最佳拼接長度約為200mm，（設備加工尺寸：長度最大為330mm；寬度最大為250mm），在寬度方向盡量不拼以防止在生產(chǎn)過程中彎曲。如下圖：
3.MARK點作用及類別
Mark點也叫基準點，為裝配工藝中的所有步驟提供共同的可測量點，保證了裝配使用的每個設備能精確地定位電路圖案。因此，Mark點對SMT生產(chǎn)至關重要
4.我部推薦的MARK點設計規(guī)范
1）形狀：建議Mark點標記為直徑：R=1.0mm實心圓；
2）組成一個完整的MARK點包括：標記點（或特征點）和空曠區(qū)域。
3）位置：Mark點位于單板或拼板上的對角線相對位置且盡可能地距離分開;最好分布在最長對角線位置（如MARK點位置圖）。
4）為保證貼裝精度的要求，SMT要求：每塊PCB內(nèi)必須至少有一對符合設計要求的可供SMT機器識別的MARK點，同時必須有單板MARK(拼板時)，拼板MARK或組合MARK只起輔助定位的作用。
5）拼板時，每一單板的MARK點相對位置必須一樣。不能因為任何原因而挪動拼板中任一單板上MARK點的位置，而導致各單板MARK點位置不對稱。
6）PCB上所有MARK點只有滿足：在同一對角線上且成對出現(xiàn)的兩個MARK，方才有效。因此MARK點都必須成對出現(xiàn)，才能使用（MARK點位置圖）。
7）MARK點（空曠區(qū)邊緣）距離PCB邊緣必須≥5.0mm（機器夾持PCB最小間距要求）（如MARK點位置圖）。
8）尺寸
A.Mark點標記最小的直徑為1.0mm，最大直徑是3.0mm,Mark點標記在同一塊印制板上尺寸變化不能超過25 微米；
B.特別強調(diào)：同一板號PCB上所有Mark點的大小必須一致（包括不同廠家生產(chǎn)的同一板號的PCB）；
C.建議將所有的Mark點標記直徑統(tǒng)一設為1.0mm。
9）空曠區(qū)要求
在Mark點標記周圍，必須有一塊沒有其它電路特征或標記的空曠面積?？諘鐓^(qū)圓半徑 r≥2R , R為MARK點半徑,r達到3R時，機器識別效果更好。
10）材料
Mark點標記可以是裸銅、清澈的防氧化涂層保護的裸銅。如果使用阻焊(soldermask)，不應該覆蓋Mark點或其空曠區(qū)域
11）MARK點的光亮度應保持一致。
12）平整度：Mark點標記的表面平整度應該在15 微米之內(nèi)。
13）對比度
A.當Mark點標記與印制板的基質(zhì)材料之間有高對比度時可達到最佳的識別性能
B.對于所有Mark點的內(nèi)層背景必須相同
