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pcb盐雾试验测试报告(PCB布局注意事项及静电浪涌测试标准)

pcb盐雾试验测试报告(PCB布局注意事项及静电浪涌测试标准)3.不要将任何电路板走线与可能引入ESD脉冲的信号走线并行。特别是,避免ESD抗扰度低的器件电路板走线与可能受ESD事件影响的电路板走线并行。图5.2 ESD保护二极管电路板走线3.ESD保护二极管ESD耐受性f)IEC 61000-4-2选择保证ESD性能高于系统ESD抗扰度要求的ESD保护二极管。但请注意,ESD保护二极管的ESD性能通常与其总电容成正比。g)IEC 61000-4-5选择电气额定值高于峰值脉冲功率和峰值脉冲电流要求的ESD保护二极管。注意,ESD保护二极管位置影响ESD保护性能。1.ESD保护二极管靠近ESD进入点。2.在来自连接器的电路板走线分支成ESD保护二极管和DUP的两条线路后,使与ESD 保护二极管(包括GND)串联的走线电感降至最低。图5.1钳位电压差取决于ESD保护二极管的位置

4、TVS二极管(ESD保护二极管)的选型指南

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图4.1 VRMW,VBR,和信号线电压(VSignal)

选择正确的ESD保护二极管,请注意第3节介绍的主要电气特性。

1.保持被保护信号的质量
a)信号线电压
根据被保护信号线的最大电压,选择具有相应反向击穿电(VBR)或工作峰值反向电压(VRWM)的ESD保护二极管。
b)信号极性
跨GND电平信号(如模拟信号),使用双向ESD保护二极管。
c)信号速度
根据被保护信号线的最大频率,选择总电容(CT)合适的的ESD保护二极管。

2.增强ESD保护性能
d)动态电阻
选择动态电阻(RDYN)尽可能低的ESD保护二极管。
e)钳位电压
根据所需VRWM选择最小钳位电压(VC)的ESD保护二极管。
务必选择VC 低于受保护器件耐受电压的二极管。

3.ESD保护二极管ESD耐受性
f)IEC 61000-4-2
选择保证ESD性能高于系统ESD抗扰度要求的ESD保护二极管。
但请注意,ESD保护二极管的ESD性能通常与其总电容成正比。
g)IEC 61000-4-5
选择电气额定值高于峰值脉冲功率和峰值脉冲电流要求的ESD保护二极管。

5、TVS二极管 (ESD保护二极管) 的布局注意事项

注意,ESD保护二极管位置影响ESD保护性能。
1.ESD保护二极管靠近ESD进入点。
2.在来自连接器的电路板走线分支成ESD保护二极管和DUP的两条线路后,使与ESD 保护二极管(包括GND)串联的走线电感降至最低。

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图5.1钳位电压差取决于ESD保护二极管的位置

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图5.2 ESD保护二极管电路板走线

3.不要将任何电路板走线与可能引入ESD脉冲的信号走线并行。特别是,避免ESD抗扰度低的器件电路板走线与可能受ESD事件影响的电路板走线并行。

6、TVS二极管(ESD保护二极管)的绝对最大额定值

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图6.1 ESD保护二极管脉冲波形

绝对最大额定值

定义
ESD保护二极管最大额定值指最大允许电流、电压、功耗和其他电气特性。电路设计中,为

了获得ESD保护二极管最佳性能并且保持器件目标工作寿命周期的可靠性,了解最大额定值至关重要。为保证ESD保护二极管使用寿命和可靠性,不得超过最大额定值。ESD保护二极管根据绝对最大额定值机制定义最大额定值。绝对最大额定值指任何条件下,即使瞬间也不得超过的最高值。如果施加的应力超过规定的额定值,器件可能会永久损坏。不得超过任何绝对最大额定值。因此,应注意电源电压波动、电子器件电气特性变化、电路调整过程中应力可能高于最大额定值、环境温度变化、输入信号波动等情况。应考虑的主要额定值包括ESD保护二极管的ESD容限、峰值脉冲功率、结温和存储温度。这些参数相互关联,不能单独考虑。它们还取决于外部电路条件。尽管绝对最大额定值通常规定的环境温度(Ta)为25°C,但有些规定参数温度条件不同。

静电放电电压(IEC 61000-4-2)(接触),VESD
指接触放电ESD容限,即通过与受保护器件直接接触放电。ESD容限是根据国际电工委员会(IEC)IEC 61000-4-2标准规定的方法和ESD波形测量的。规定的VESD值是测试波形的峰值。

静电放电电压(IEC 61000-4-2)(空气),VESD
指空气放电ESD容限,即被测器件(EUT)与放电枪之间通过空气层放电。IEC 61000-4-2规定了试验方法和ESD波形。

峰值脉冲功率(tp=8/20μs),PPK
PPK是ESD保护二极管本身损坏之前可以分流的最大浪涌功率。图6.1显示使用8/20μs脉冲波形测量的峰值脉冲功率。(8/20μs表示波形上升到100%需要8μs,从100%下降到50%需要20μs。)

峰值脉冲电流(tp = 8/20μs),IPP
IPP是ESD保护二极管本身损坏之前可以分流的峰值脉冲电流。
图6.1显示使用IEC 61000-4-5规定测试波形测量的峰值脉冲电流。

结温,Tj
Tj是ESD保护二极管可以不劣化或自损坏的情况下工作的最高结温。

存储温度,Tstg
Tstg是ESD保护二极管不加电压的情况下可以存储和运输的环境温度范围。

补充资料:IEC 61000-4-2和IEC 61000-4-5

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图6.2 IEC 61000-4-2测试

IEC 61000-4-2和IEC 61000-4-5旨在确保电子系统在日常环境中静电放电的情况下不降级或不损坏。

1. IEC 61000-4-2测试(ESD抗扰度测试:人体放电模型)
与人体放电模型(HBM)的情况一样,这个测试模拟带电人体可能产生的放电。ESD测试采用两种方法:

  • 直接放电:测试人体直接接触系统或设备暴露的金属表面可能产生的放电。
  • 空气放电:测试当表面涂有树脂或其他涂层材料的被测设备(EUT)与放电枪之间可能通过空气层产生的放电。

这些ESD测试是国际电工委员会(IEC)IEC 61000-4-2标准规定测试。
东芝ESD保护二极管采用直接放电和空气放电两种方法进行测试。

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图6.3 IEC 61000-4-5测试

2. IEC 61000-4-5测试(浪涌抗扰度测试:雷电浪涌测试)
浪涌抗扰度测试也称雷电浪涌测试,模拟直接雷电产生的瞬态现象,以及附近雷电感应引起的电压和电流浪涌。该测试还包括大型机器电源接通时可能出现的瞬态开关现象,如负载急剧变化和负载短路。在施加浪涌电流电平和周期方面,IEC 61000-4-5测试是最严格的系统级浪涌抗扰度测试。
浪涌抗扰度测试是IEC 61000-4-5标准规定测试。

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