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Directives de conception ESD : pour les circuits électroniques

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Bien que l’utilisation d’une zone protégée contre les décharges électrostatiques (ESD) constitue la bonne approche pour toute opération dans laquelle des composants et des ensembles électroniques sont manipulés, il est toujours nécessaire de veiller à ce qu’ils soient aussi robustes que possible du fait de leur conception.

La mise en œuvre des directives de conception pour la protection contre les décharges électrostatiques est essentielle pour tout circuit interfacé au monde extérieur.

Il arrive souvent que l’équipement comporte des connecteurs pour les interfaces externes – celles-ci sont sensibles aux effets de l’électricité statique, car l’équipement peut souvent être utilisé dans des environnements non protégés contre l’électricité statique. Il est essentiel que ceux-ci soient protégés. En outre, si l’équipement est conçu de manière robuste, il est moins susceptible de tomber en panne.

 

Exigence de protection ESD

Les dispositifs électroniques utilisés dans les équipements électroniques actuels étant sujets aux décharges électrostatiques, il est nécessaire d’appliquer des directives de conception ESD garantissant que les dispositifs utilisés seront protégés contre ses effets. Les directives de conception ESD et la protection utilisée revêtent une importance particulière lorsque toutes les connexions se trouvent à la périphérie de l’équipement et sont accessibles via l’utilisateur.

Les appareils électroniques fabriqués aujourd’hui doivent souvent survivre à une décharge de décharge à contact de 8 kV (c’est-à-dire lorsque la tension de 8 kV est déchargée directement sur la broche via un contact métallique) ou à une décharge d’air à 15 kV (où le point de 15 kV est proche de la broche et décharges à travers un intervalle d’air). Bien que ce soit le but recherché, tous les appareils ne vont pas y survivre et dans de nombreux cas, la décharge peut être plus importante que cela. Il est donc sage d’ajouter une protection supplémentaire.

Conception de circuits imprimés ESD

Outre la conception correcte du circuit lui-même pour la suppression des décharges électrostatiques, la conception et la structure de la carte de circuit imprimé sont également très importantes. C’est l’une des mesures de protection du BLOG DE CONCEPTION DE CIRCUIT IMPRIMÉ. Les efforts investis pour faire en sorte que la conception du circuit imprimé réponde aux exigences en matière de suppression des décharges électrostatiques évitent des coûts de débogage élevés et améliorent également la fiabilité globale de l’équipement final, car les problèmes liés aux décharges électrostatiques se manifesteront moins.

Il existe quelques directives de conception de base permettant de s’assurer que toute carte de circuit imprimé, de conception de circuit imprimé, est en mesure de réduire au minimum les problèmes d’ESD:

  • Supprimer les boucles de circuit:

les boucles d’une ligne peuvent générer un courant indésirable provenant de l’induction. Bien que cela dégrade les performances du captage général indésirable, il est également important de protéger les décharges électrostatiques, car des pointes de courant indésirables (et donc des tensions) peuvent être induites dans toutes les boucles. Des précautions doivent être prises pour s’assurer qu’aucune boucle n’existe.

 

  • Utilisez des couches de plan de masse dans la carte de circuit imprimé:

Un moyen de réduire les boucles de masse consiste à utiliser un plan de masse dans la carte de circuit imprimé. Cela permettra à tous les signaux d’être mis à la terre efficacement tout en réduisant les risques de boucles de masse.

 

  • Réduire les longueurs de ligne:

N’importe quel fil agira comme une antenne. Avec les temps de montée très courts des impulsions de décharge électrostatique, toute antenne peut recevoir des pointes de tension élevées. En réduisant les longueurs de ligne, le niveau d’énergie rayonnée reçue sera réduit et les pointes résultant des décharges électrostatiques seront plus faibles.

 

  • Réduire l’inductance parasite autour des circuits de protection:

De nombreux circuits électroniques incorporeront des circuits de protection ESD. Celles-ci ne peuvent être efficaces que si les niveaux d’inductance parasite sont faibles. L’inductance parasite résultant de la conception du circuit imprimé peut être réduite en gardant les longueurs de lignes particulièrement courtes dans cette zone et en augmentant également la largeur de la piste.

 

  • Évitez de faire courir des pistes sensibles près de l’extrémité du circuit imprimé:

Etant donné que les niveaux de captage dus aux décharges statiques seront probablement plus proches des extrémités du tableau, il est sage de maintenir les lignes sensibles éloignées de ces zones. Les lignes d’entrée et de sortie devront souvent atteindre le bord du circuit imprimé à un moment donné, mais elles peuvent être acheminées aussi loin que possible du bord, le cas échéant.

Pierre Le Marier
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