PCB 布线布局:提升MDDESD防护性能的关键策略

360影视 动漫周边 2025-04-27 14:51 3

摘要:在当下电子产品不断往集成化、小型化方向发展的形势下,MDDESD(静电二极管)防护设计变得极其重要。除元器件选型外,PCB 的布线与布局也是影响 ESD 抗扰性能的关键因素。作为 FAE,结合实际经验,分享一些降低 ESD 风险的 PCB 布线与布局技巧,助力

在当下电子产品不断往集成化、小型化方向发展的形势下,MDDESD(静电二极管)防护设计变得极其重要。除元器件选型外,PCB 的布线与布局也是影响 ESD 抗扰性能的关键因素。作为 FAE,结合实际经验,分享一些降低 ESD 风险的 PCB 布线与布局技巧,助力工程师在设计时更好地应对这一挑战。

ESD 路径最短优先原则

ESD 是一种高频、瞬态干扰,它会挑阻抗最小的路径泄放。所以在布线时,要确保 ESD 电流能快且低阻地流入地网或 TVS 二极管。具体做法是把 TVS 管放得离 I/O 接口近一点,同时让其连接地端的路径又短又粗,这样做能很大程度上降低因电感耦合产生的电压尖峰,提升整个电路在面对静电冲击时的稳定性。

输入输出分离与关键器件保护

当接口信号要进入主芯片时,前面得留出一块保护缓冲区。可以在接口和芯片之间安排上 TVS 管、共模电感、电阻隔离这些器件。而且布线的时候,别让高频信号线和电源线、敏感模拟线并排走,不然容易感应耦合。另外,像 MCU、通信芯片这类敏感器件,要尽量离外部接口远点,别直接摆在 ESD 路径上,减少其受静电影响的可能性,保障核心部件的稳定运行。

地层完整性与多点接地设计

好的地层设计是把 ESD 电流顺利导出去的基础。得保证地平面是连着的,不能有狭窄的地方或者出现中断,防止回流路径变窄。对于高速接口、射频器件,推荐用多点接地或者屏蔽接地的方式,这样能把 ESD 噪声快速引到地层里,降低它对主系统干扰,维持系统的正常工作状态。

I/O 接口屏蔽与外壳接地

像 USB、HDMI、以太网这些露在外面的接口,建议搭配金属屏蔽罩或者金属壳,连到机壳地(Chassis GND)。在捷配 PCB 设计中,预留接地过孔,采用 “π” 型滤波结构,把金属外壳或者导电泡棉等结构件引入进来,这样能有效把 ESD 电流分到机壳上去,从而保护内部电路不受损坏。

布线对称、避免闭环

布线不对称或者不均匀,容易让电流密度集中在一块,出现局部热点,抗扰性就差了。所以布线要尽量对称,同时别形成闭环路径,不然容易产生感应回路,带来额外的 EMI 和静电耦合问题,影响整个电路的性能。

MDDESD 防护不仅关乎元件选型,更是整个系统抗干扰能力的体现。优化 PCB 布局布线,能让静电泄放通道更高效,降低电路因静电击穿损坏的风险,提升产品 EMC 性能与长期可靠性。工程师在设计一开始就把这些防护理念考虑进去,会比后期想补救划算得多。

来源:小思说科技

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