我接觸到的板級(jí)ESD保護(hù)措施中,有一種使用spark gap的.就是用銅皮做兩個(gè)等腰直角三角形,讓它們的直角相對(duì)著,間距10mil左右.
但我看到有些人在接地的那些等腰三角形內(nèi)放一個(gè)過孔,不知道放置這樣一個(gè)過孔會(huì)有什么好處?還有它的原理又是什么?
謝謝
請(qǐng)教一下畫PCB板時(shí)ESD保護(hù)的spark gap的一些問題
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@hy_barry
這個(gè)過孔是用來增加爬電距離的.有些時(shí)候放電GAP之間的爬電距離不夠,所以就加了一個(gè)過孔.
謝謝二樓的兄弟,這個(gè)問題我在很多論壇里發(fā)過帖子,只有你一個(gè)回復(fù)了.終于有點(diǎn)了解了.
我對(duì)“爬電距離”沒什么概念,網(wǎng)上搜到的定義是這樣的:沿絕緣表面測(cè)得的兩個(gè)導(dǎo)電部件之間或?qū)щ姴考c器具的邊界之間的最短路徑.對(duì)爬電距離還沒有什么感性認(rèn)識(shí).還有些問題想請(qǐng)教你.
1,爬電距離會(huì)不會(huì)對(duì)防ESD效果有影響?它還對(duì)什么有影響?
2,如果爬電距離不夠,會(huì)導(dǎo)致什么效果?
3,在spark gap的等腰三角形內(nèi)放置過孔,這些過孔是怎么增加爬電距離的?這一點(diǎn)我還是有點(diǎn)不理解.
萬望大俠不吝賜教.
我對(duì)“爬電距離”沒什么概念,網(wǎng)上搜到的定義是這樣的:沿絕緣表面測(cè)得的兩個(gè)導(dǎo)電部件之間或?qū)щ姴考c器具的邊界之間的最短路徑.對(duì)爬電距離還沒有什么感性認(rèn)識(shí).還有些問題想請(qǐng)教你.
1,爬電距離會(huì)不會(huì)對(duì)防ESD效果有影響?它還對(duì)什么有影響?
2,如果爬電距離不夠,會(huì)導(dǎo)致什么效果?
3,在spark gap的等腰三角形內(nèi)放置過孔,這些過孔是怎么增加爬電距離的?這一點(diǎn)我還是有點(diǎn)不理解.
萬望大俠不吝賜教.
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@yunhuacha
謝謝二樓的兄弟,這個(gè)問題我在很多論壇里發(fā)過帖子,只有你一個(gè)回復(fù)了.終于有點(diǎn)了解了.我對(duì)“爬電距離”沒什么概念,網(wǎng)上搜到的定義是這樣的:沿絕緣表面測(cè)得的兩個(gè)導(dǎo)電部件之間或?qū)щ姴考c器具的邊界之間的最短路徑.對(duì)爬電距離還沒有什么感性認(rèn)識(shí).還有些問題想請(qǐng)教你.1,爬電距離會(huì)不會(huì)對(duì)防ESD效果有影響?它還對(duì)什么有影響?2,如果爬電距離不夠,會(huì)導(dǎo)致什么效果?3,在sparkgap的等腰三角形內(nèi)放置過孔,這些過孔是怎么增加爬電距離的?這一點(diǎn)我還是有點(diǎn)不理解.萬望大俠不吝賜教.
回復(fù)如下:
1、爬電距離當(dāng)然對(duì)ESD效果有影響.實(shí)際上,對(duì)spark gap來說,其最終距離就是ESD效果、正常工作要求以及爬電距離的要求之間的平衡點(diǎn).
爬電距離是安規(guī)上的要求.對(duì)于具體的機(jī)型(確定標(biāo)準(zhǔn)、輸入、輸出電壓、工作電壓、絕緣類型)來說,爬電距離的數(shù)值是確定的.
2、如果爬電距離不夠,安規(guī)會(huì)不過.(明顯的現(xiàn)象:打高壓時(shí),會(huì)跳火)
3、爬電距離是依據(jù)絕緣“表面”來計(jì)算的.如果設(shè)置了過孔,原先的直線變成了曲線,自然就增加了距離.
1、爬電距離當(dāng)然對(duì)ESD效果有影響.實(shí)際上,對(duì)spark gap來說,其最終距離就是ESD效果、正常工作要求以及爬電距離的要求之間的平衡點(diǎn).
爬電距離是安規(guī)上的要求.對(duì)于具體的機(jī)型(確定標(biāo)準(zhǔn)、輸入、輸出電壓、工作電壓、絕緣類型)來說,爬電距離的數(shù)值是確定的.
2、如果爬電距離不夠,安規(guī)會(huì)不過.(明顯的現(xiàn)象:打高壓時(shí),會(huì)跳火)
3、爬電距離是依據(jù)絕緣“表面”來計(jì)算的.如果設(shè)置了過孔,原先的直線變成了曲線,自然就增加了距離.
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@hy_barry
回復(fù)如下:1、爬電距離當(dāng)然對(duì)ESD效果有影響.實(shí)際上,對(duì)sparkgap來說,其最終距離就是ESD效果、正常工作要求以及爬電距離的要求之間的平衡點(diǎn).爬電距離是安規(guī)上的要求.對(duì)于具體的機(jī)型(確定標(biāo)準(zhǔn)、輸入、輸出電壓、工作電壓、絕緣類型)來說,爬電距離的數(shù)值是確定的.2、如果爬電距離不夠,安規(guī)會(huì)不過.(明顯的現(xiàn)象:打高壓時(shí),會(huì)跳火)3、爬電距離是依據(jù)絕緣“表面”來計(jì)算的.如果設(shè)置了過孔,原先的直線變成了曲線,自然就增加了距離.
1,就ESD的效果來說,spark gap的間距(這應(yīng)該叫電氣間隙吧)越小,空氣擊穿電壓越低,ESD效果應(yīng)該會(huì)越好.當(dāng)然擊穿電壓應(yīng)該比正常工作電壓低得多,保證能正常工作.對(duì)于爬電距離的要求還是不是很了解.爬電距離怎么在ESD效果和正常工作的要求之間折中?
2,不知道你說的“打高壓時(shí)會(huì)跳火”和spark gap空氣擊穿放電是不是同一個(gè)意思?如果不是,那跳火是什么意思?那打高壓時(shí)哪個(gè)會(huì)更容易發(fā)生?
3,如下圖.我的想法是這樣的,pad3被包在銅皮之內(nèi),所以不算在爬電距離里面.或者下圖的爬電距離是怎么樣的?
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/45/1157341381.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
2,不知道你說的“打高壓時(shí)會(huì)跳火”和spark gap空氣擊穿放電是不是同一個(gè)意思?如果不是,那跳火是什么意思?那打高壓時(shí)哪個(gè)會(huì)更容易發(fā)生?
3,如下圖.我的想法是這樣的,pad3被包在銅皮之內(nèi),所以不算在爬電距離里面.或者下圖的爬電距離是怎么樣的?
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/45/1157341381.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);"> 0
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@yunhuacha
1,就ESD的效果來說,sparkgap的間距(這應(yīng)該叫電氣間隙吧)越小,空氣擊穿電壓越低,ESD效果應(yīng)該會(huì)越好.當(dāng)然擊穿電壓應(yīng)該比正常工作電壓低得多,保證能正常工作.對(duì)于爬電距離的要求還是不是很了解.爬電距離怎么在ESD效果和正常工作的要求之間折中?2,不知道你說的“打高壓時(shí)會(huì)跳火”和sparkgap空氣擊穿放電是不是同一個(gè)意思?如果不是,那跳火是什么意思?那打高壓時(shí)哪個(gè)會(huì)更容易發(fā)生?3,如下圖.我的想法是這樣的,pad3被包在銅皮之內(nèi),所以不算在爬電距離里面.或者下圖的爬電距離是怎么樣的?[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/45/1157341381.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
1、“爬電距離怎么在ESD效果和正常工作的要求之間折中”,不是說的這個(gè)意思.是說Spark gap應(yīng)該同時(shí)遵循ESD效果和正常工作的要求以及爬電距離的要求.
2、實(shí)質(zhì)上,“高壓跳火”和“spark gap空氣擊穿放電”的實(shí)質(zhì)是一樣的,都是空氣介質(zhì)被擊穿,只是兩個(gè)測(cè)試的目的不一樣,測(cè)試的位置也不一樣.
3、爬電距離是安規(guī)的概念.下圖“SIG”與“GND”的爬電距離同時(shí)就是“SPARK GAP”間的最短距離.
2、實(shí)質(zhì)上,“高壓跳火”和“spark gap空氣擊穿放電”的實(shí)質(zhì)是一樣的,都是空氣介質(zhì)被擊穿,只是兩個(gè)測(cè)試的目的不一樣,測(cè)試的位置也不一樣.
3、爬電距離是安規(guī)的概念.下圖“SIG”與“GND”的爬電距離同時(shí)就是“SPARK GAP”間的最短距離.
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@yunhuacha
1,就ESD的效果來說,sparkgap的間距(這應(yīng)該叫電氣間隙吧)越小,空氣擊穿電壓越低,ESD效果應(yīng)該會(huì)越好.當(dāng)然擊穿電壓應(yīng)該比正常工作電壓低得多,保證能正常工作.對(duì)于爬電距離的要求還是不是很了解.爬電距離怎么在ESD效果和正常工作的要求之間折中?2,不知道你說的“打高壓時(shí)會(huì)跳火”和sparkgap空氣擊穿放電是不是同一個(gè)意思?如果不是,那跳火是什么意思?那打高壓時(shí)哪個(gè)會(huì)更容易發(fā)生?3,如下圖.我的想法是這樣的,pad3被包在銅皮之內(nèi),所以不算在爬電距離里面.或者下圖的爬電距離是怎么樣的?[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL，滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/45/1157341381.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
首先,這個(gè)過孔不是起增加爬電距離的作用.因?yàn)檫^孔本身四周都是金屬,不可能起到增加爬電距離的作用,再說,此處你的SIG與地之間根本就不需要爬什么安全距離,其本身距離10mil才等于0.254mm,只是提供正常工作需要的距離.
我猜想你這個(gè)地線是不是多層的?如果是,那么這個(gè)過孔只是把在放電尖端處的幾層地短接起來,以利于更加良好的放電.
我猜想你這個(gè)地線是不是多層的?如果是,那么這個(gè)過孔只是把在放電尖端處的幾層地短接起來,以利于更加良好的放電.
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@網(wǎng)博電源
首先,這個(gè)過孔不是起增加爬電距離的作用.因?yàn)檫^孔本身四周都是金屬,不可能起到增加爬電距離的作用,再說,此處你的SIG與地之間根本就不需要爬什么安全距離,其本身距離10mil才等于0.254mm,只是提供正常工作需要的距離.我猜想你這個(gè)地線是不是多層的?如果是,那么這個(gè)過孔只是把在放電尖端處的幾層地短接起來,以利于更加良好的放電.
網(wǎng)博的話讓我茅塞頓開了,我比較認(rèn)同這個(gè)說法.PCB板的確是多層的,但是那個(gè)過孔下面有沒有中間層的地線,我無法確認(rèn).但我想應(yīng)該是有的.但這里又派生出幾個(gè)相關(guān)的問題:
1,對(duì)于ESD的頻帶來說,過孔的分布電感和分布電容的影響很明顯.所以我一般不敢在ESD電流泄放路徑上隨便放過孔.不知道這個(gè)過孔的分布電容電感會(huì)不會(huì)影響到ESD的效果?
2,在直角三角形的內(nèi)部放置這樣的過孔會(huì)減少從最尖端到過孔下方的地線的有效寬度,這樣應(yīng)該是不利的.我的意思是它為什么不把過孔放在直角三角形的外面?這樣就不會(huì)有有效寬度減少的問題.但我確認(rèn)了一下電路板,的確如圖所示,過孔至少有一半是在三角形里面.
1,對(duì)于ESD的頻帶來說,過孔的分布電感和分布電容的影響很明顯.所以我一般不敢在ESD電流泄放路徑上隨便放過孔.不知道這個(gè)過孔的分布電容電感會(huì)不會(huì)影響到ESD的效果?
2,在直角三角形的內(nèi)部放置這樣的過孔會(huì)減少從最尖端到過孔下方的地線的有效寬度,這樣應(yīng)該是不利的.我的意思是它為什么不把過孔放在直角三角形的外面?這樣就不會(huì)有有效寬度減少的問題.但我確認(rèn)了一下電路板,的確如圖所示,過孔至少有一半是在三角形里面.
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@yunhuacha
網(wǎng)博的話讓我茅塞頓開了,我比較認(rèn)同這個(gè)說法.PCB板的確是多層的,但是那個(gè)過孔下面有沒有中間層的地線,我無法確認(rèn).但我想應(yīng)該是有的.但這里又派生出幾個(gè)相關(guān)的問題:1,對(duì)于ESD的頻帶來說,過孔的分布電感和分布電容的影響很明顯.所以我一般不敢在ESD電流泄放路徑上隨便放過孔.不知道這個(gè)過孔的分布電容電感會(huì)不會(huì)影響到ESD的效果?2,在直角三角形的內(nèi)部放置這樣的過孔會(huì)減少從最尖端到過孔下方的地線的有效寬度,這樣應(yīng)該是不利的.我的意思是它為什么不把過孔放在直角三角形的外面?這樣就不會(huì)有有效寬度減少的問題.但我確認(rèn)了一下電路板,的確如圖所示,過孔至少有一半是在三角形里面.
針對(duì)你提的問題,我的意見如下,
1\在此處,如果你的地線是多層的,那么,此處的過孔就只會(huì)減少地線的分布電感和分布電容,所以才會(huì)有利于靜電的泄放.你想一想你的地線伸那么長,如果不在放電尖端處短接,地線的分布電感和電容都會(huì)很大的.
2\具體過孔的位置,我覺得是原設(shè)計(jì)者也只是一個(gè)模擬量的定位,而不是根據(jù)什么原理算出來的準(zhǔn)確定位.但實(shí)際那個(gè)過孔很小,而且它里面也都是金屬,所以對(duì)減少放電尖端的面積影響很小.但放太遠(yuǎn)的話,效果也不不好,所以,你說的稍微往外移動(dòng)一點(diǎn)我覺得也沒什么不可以的,關(guān)鍵還是要通過測(cè)試或?qū)嵺`來檢驗(yàn)效果.實(shí)際上電子設(shè)計(jì)上關(guān)鍵問題不是原理的應(yīng)用,而是非常細(xì)小的問題通過實(shí)踐來不斷優(yōu)化和完善,這些東西在書本的原理上是學(xué)不到的.
1\在此處,如果你的地線是多層的,那么,此處的過孔就只會(huì)減少地線的分布電感和分布電容,所以才會(huì)有利于靜電的泄放.你想一想你的地線伸那么長,如果不在放電尖端處短接,地線的分布電感和電容都會(huì)很大的.
2\具體過孔的位置,我覺得是原設(shè)計(jì)者也只是一個(gè)模擬量的定位,而不是根據(jù)什么原理算出來的準(zhǔn)確定位.但實(shí)際那個(gè)過孔很小,而且它里面也都是金屬,所以對(duì)減少放電尖端的面積影響很小.但放太遠(yuǎn)的話,效果也不不好,所以,你說的稍微往外移動(dòng)一點(diǎn)我覺得也沒什么不可以的,關(guān)鍵還是要通過測(cè)試或?qū)嵺`來檢驗(yàn)效果.實(shí)際上電子設(shè)計(jì)上關(guān)鍵問題不是原理的應(yīng)用,而是非常細(xì)小的問題通過實(shí)踐來不斷優(yōu)化和完善,這些東西在書本的原理上是學(xué)不到的.
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@網(wǎng)博電源
針對(duì)你提的問題,我的意見如下,1\在此處,如果你的地線是多層的,那么,此處的過孔就只會(huì)減少地線的分布電感和分布電容,所以才會(huì)有利于靜電的泄放.你想一想你的地線伸那么長,如果不在放電尖端處短接,地線的分布電感和電容都會(huì)很大的.2\具體過孔的位置,我覺得是原設(shè)計(jì)者也只是一個(gè)模擬量的定位,而不是根據(jù)什么原理算出來的準(zhǔn)確定位.但實(shí)際那個(gè)過孔很小,而且它里面也都是金屬,所以對(duì)減少放電尖端的面積影響很小.但放太遠(yuǎn)的話,效果也不不好,所以,你說的稍微往外移動(dòng)一點(diǎn)我覺得也沒什么不可以的,關(guān)鍵還是要通過測(cè)試或?qū)嵺`來檢驗(yàn)效果.實(shí)際上電子設(shè)計(jì)上關(guān)鍵問題不是原理的應(yīng)用,而是非常細(xì)小的問題通過實(shí)踐來不斷優(yōu)化和完善,這些東西在書本的原理上是學(xué)不到的.
講得很好,長見識(shí)了
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