八、PCB設(shè)計(jì)的ESD抑止
PCB布線是ESD防護(hù)的一個(gè)關(guān)鍵要素，合理的PCB設(shè)計(jì)可以減少故障檢查及返工所帶來(lái)的不必要成本。在PCB設(shè)計(jì)中，由于采用了瞬態(tài)電壓抑止器(TVS)二極管來(lái)抑止因ESD放電產(chǎn)生的直接電荷注入，因此PCB設(shè)計(jì)中更重要的是克服放電電流產(chǎn)生的電磁干擾(EMI)電磁場(chǎng)效應(yīng)。本文將提供可以優(yōu)化ESD防護(hù)的PCB設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。
1、電路環(huán)路
電流通過感應(yīng)進(jìn)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(yīng)出較強(qiáng)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(shè)計(jì)。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(chǎng)。
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(gè)方向上過孔連接間隔應(yīng)該在6厘米內(nèi)。另外，在布線時(shí)，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(yīng)電流的另一個(gè)方法是減小互連器件間的平行通路。
當(dāng)必須采用長(zhǎng)于30厘米的信號(hào)連接線時(shí)，可以采用保護(hù)線。一個(gè)更好的辦法是在信號(hào)線附近放置地層。信號(hào)線應(yīng)該距保護(hù)線或接地線層13毫米以內(nèi)。
將每個(gè)敏感元件的長(zhǎng)信號(hào)線(>30厘米)或電源線與其接地線進(jìn)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(zhǎng)度
長(zhǎng)的信號(hào)線也可成為接收ESD脈沖能量的天線，盡量使用較短信號(hào)線可以降低信號(hào)線作為接收ESD電磁場(chǎng)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(zhǎng)度。
3、地電荷注入
ESD對(duì)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(shí)還要使用一個(gè)或多個(gè)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(yīng)電流分流，保持TVS鉗位電壓的電位差。TVS及電容器應(yīng)放在距被保護(hù)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(zhǎng)度為最短，以減少寄生電感效應(yīng)。
九、PCB生產(chǎn)中Mark點(diǎn)設(shè)計(jì)
1.pcb必須在板長(zhǎng)邊對(duì)角線上有一對(duì)應(yīng)整板定位的Mark點(diǎn)，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(zhǎng)邊對(duì)角線上有一對(duì)對(duì)應(yīng)芯片定位的Mark點(diǎn)；pcb雙面都有貼片件時(shí)，則pcb的兩面都按此條加Mark點(diǎn)。
2.pcb邊需留5mm工藝邊（機(jī)器夾持PCB最小間距要求），同時(shí)應(yīng)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(yīng)采用拼板方式，從目前pcb翅曲程度考慮，最佳拼接長(zhǎng)度約為200mm，（設(shè)備加工尺寸：長(zhǎng)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(diǎn)作用及類別
Mark點(diǎn)也叫基準(zhǔn)點(diǎn)，為裝配工藝中的所有步驟提供共同的可測(cè)量點(diǎn)，保證了裝配使用的每個(gè)設(shè)備能精確地定位電路圖案。因此，Mark點(diǎn)對(duì)SMT生產(chǎn)至關(guān)重要
4.我部推薦的MARK點(diǎn)設(shè)計(jì)規(guī)范
1）形狀：建議Mark點(diǎn)標(biāo)記為直徑：R=1.0mm實(shí)心圓；
2）組成一個(gè)完整的MARK點(diǎn)包括：標(biāo)記點(diǎn)（或特征點(diǎn)）和空曠區(qū)域。
3）位置：Mark點(diǎn)位于單板或拼板上的對(duì)角線相對(duì)位置且盡可能地距離分開;最好分布在最長(zhǎng)對(duì)角線位置（如MARK點(diǎn)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(duì)符合設(shè)計(jì)要求的可供SMT機(jī)器識(shí)別的MARK點(diǎn)，同時(shí)必須有單板MARK(拼板時(shí))，拼板MARK或組合MARK只起輔助定位的作用。
5）拼板時(shí)，每一單板的MARK點(diǎn)相對(duì)位置必須一樣。不能因?yàn)槿魏卧蚨矂?dòng)拼板中任一單板上MARK點(diǎn)的位置，而導(dǎo)致各單板MARK點(diǎn)位置不對(duì)稱。
6）PCB上所有MARK點(diǎn)只有滿足：在同一對(duì)角線上且成對(duì)出現(xiàn)的兩個(gè)MARK，方才有效。因此MARK點(diǎn)都必須成對(duì)出現(xiàn)，才能使用（MARK點(diǎn)位置圖）。
7）MARK點(diǎn)（空曠區(qū)邊緣）距離PCB邊緣必須≥5.0mm（機(jī)器夾持PCB最小間距要求）（如MARK點(diǎn)位置圖）。
8）尺寸
A.Mark點(diǎn)標(biāo)記最小的直徑為1.0mm，最大直徑是3.0mm,Mark點(diǎn)標(biāo)記在同一塊印制板上尺寸變化不能超過25 微米；
B.特別強(qiáng)調(diào)：同一板號(hào)PCB上所有Mark點(diǎn)的大小必須一致（包括不同廠家生產(chǎn)的同一板號(hào)的PCB）；
C.建議將所有的Mark點(diǎn)標(biāo)記直徑統(tǒng)一設(shè)為1.0mm。
9）空曠區(qū)要求
在Mark點(diǎn)標(biāo)記周圍，必須有一塊沒有其它電路特征或標(biāo)記的空曠面積?？諘鐓^(qū)圓半徑 r≥2R , R為MARK點(diǎn)半徑,r達(dá)到3R時(shí)，機(jī)器識(shí)別效果更好。
10）材料
Mark點(diǎn)標(biāo)記可以是裸銅、清澈的防氧化涂層保護(hù)的裸銅。如果使用阻焊(soldermask)，不應(yīng)該覆蓋Mark點(diǎn)或其空曠區(qū)域
11）MARK點(diǎn)的光亮度應(yīng)保持一致。
12）平整度：Mark點(diǎn)標(biāo)記的表面平整度應(yīng)該在15 微米之內(nèi)。
13）對(duì)比度
A.當(dāng)Mark點(diǎn)標(biāo)記與印制板的基質(zhì)材料之間有高對(duì)比度時(shí)可達(dá)到最佳的識(shí)別性能
B.對(duì)于所有Mark點(diǎn)的內(nèi)層背景必須相同
