塑料作為外殼的稱重儀表很難抑製ESD（靜電放電）幹擾.因為塑料（非金屬）沒有屏蔽作用也沒有電流泄放通路。唯一的辦法就是周密的布局（PCIayout）,^然I/O□及電纜連接也必須考慮周到.
任何一個從事於以塑料作為稱重儀表外殼設計的人都會碰到棘手的EMC（電磁兼容性）問題。如果塑料外殼不製成可導電的話（通過塗上金屬物質）它就冊不能抵抗間接E$D（IESD）的幹擾，也不能為直接ESD（DESD）提供電流泄放通路，更不能為退耦電容、電纜屏蔽層薦遙祺公共參考點。IESD的電流在其周圍產生了一個很強的電磁場並輻射到PCB及線束上構成了一個磁場環路，通常在8kV靜電放電點10cm處形成的電場環路5V/cm2的峰值電壓。    
一般情況下，稱重儀表中總有幾車金屬件是直接可以接觸到的或電弧可觸及到的.由於ESD的作用，這些金屬件對地形成了一不分布電容.這是一個難題，筆者認為通過下麵幾方麵的措旅，可使塑製外殼稱重儀表的抗ESD能力得到很大的提高（例如：對於IEC801-28kV/嚴酷等級）
a.PCB布局及IC退耦
b.I/O口及線束連接
c.電弧可達到區域的保護
d.敏感器件保護及選用抗ESD的器件
PCB布局考慮    
不要隻想到塑料外殼的無屏蔽作用，而忽略了PCB本身怎樣來抵抗ESD的幹擾。原則上可釆取盡可能減少環路區和避免易受幹擾的走線直接暴露而不加任何封閉的接地保護層。
我們必須考慮：    
a、沒有接地層的單麵板，如不釆取其它手段的話,將不可能抑製ESD幹擾。
b、有接地層或大麵積接地塊的單麵極。
•所有空白區填入接地層.
•其它無法填入接地層的地線必須至少有3~5mm,並盡量使信號走線靠近地線（層）.
•盡量不要使關鍵信號線（如:時鍾、複位線等）沿PCB邊沿行走。
C、多層板        
大麵積接地層及+VCC層可以很好地抑製ESD的幹擾,一個精心設計的多層板可以使非金屬外殼儀表耐住&~10kVESD的考驗。
IC的退耦也是一種較經濟的提高ESD性能的手段，退耦電容最好能盡量靠近IC（用SMT技術，可以幾乎無間距），VCC退耦電容的設置必須進行更全麵的考慮（相比其本身的退耦作用）.10nF陶瓷電容相對於Ins上升時間的ESD脈衝（等效於350MHz的帶寬）其阻抗小於0.05Q,可以說起到了一個很好的退耦作用，但是如果與該電容兩腳相聯的走線長分別為3mm的話，將使感抗增加，因此，退耦電容引入了比本身更大的電感量。~除了對VCC退耦以外，一些關鍵的信號線（如果其狀態隨意變化的話，將使稱重儀表不能可靠工作，如RESET等）也必須進行退耦，一般釆用K）OP或200P的電容.請注意:“Reset"命令可能由一個長的級聯數字電路塊中的任意一塊引入.因此對每一個"塊”都需進行合適的退耦。而並不是僅對微處理器的Reset腳退耦。
I/O口及線束的保護
詢果設計者確信其塑料製儀表產品，不經過金屬化處理就能滿足RF輻射要求（FCC15B.EN55022等）的話，那麽它可能必須為抗ESD幹擾付出額外的費用進行金屬化.起碼必須破費進行一定的設計改進.通常，I/O口及相關的線束一般是EMI的薄弱點.為此.我們先不考慮金屬外殼作用，而進行以下幾方麵的討論.
•線束屏蔽
•金屬化連接器
•退耦電容（共模方式）
•帶濾波的連接器及其它濾波器
下麵，用ESD電流泄放來表示其作用
a.良好的PCB接地層
ESD感應電流完全通過了電纜屏蔽層或濾波器的退耦電容而進入信號參考地.因此，
知果接地層的阻抗很低的話，相對於di/dt來說將不存在嚴重的電壓梯度.
b.“髒的接地”層
可能的話，盡量使噪聲密集區（“髒"地線層）位於PCB邊緣（因所有的線束都在這兒），“髒"接地層與內部大麵積接地層之間的連線較細（“瓶頸這根連線使"髒”地線層相對於“清潔”地線層呈現岀較高的共模高頻（HF）阻抗，同時，一些雜散耦合電容也為ESD提供了一個電流泄放通路（相對於金屬桌麵、ESD測試點等等），此外，這種方法對解決IEC801（對電纜I/O的電脈衝群測試）也很有用.
C.人為接地層
在I/O線束的入口處設置一些人為的至少有50cm2的接地塊（用金屬箔或其它的導電材料），這些接地塊放置在塑製儀表產品的內側.其作用是收集“屏蔽”電流和“濾波”電流，（代替a中所說的接地層作用）。並通過其分布電容向接地點泄放.線束屏蔽層最好能與這些接地塊四麵相接.但因為實際連接比較困難，所以它們一般被縛到PCB板上金屬連接器或金屬夾頭上，然後通過寬的接地帶、導電的螺柱或彈性夾與這些接地塊相聯.如果是非金屬屏蔽電纜（塑製產品大都是這樣）必須把噪聲在影響PCB以前從導線中清除掉，可以釆用lOOpF到220pF的陶瓷電容進行高頻退耦或用共模的鐵氧體磁環,.最好的組合是“T”形濾波器，即兩個鐵氧體磁環加上一個陶瓷電容.
電弧可達到區域的保護
盡管ESD似乎對塑製儀表產品構成了最大的威脅，但不要忽略某些隱藏的ESD的作用.必須很好仔細地檢査所有電弧可觸及到的金屬部件（即使它們不與任何物相接）。成功的關鍵是；必須確保沒有直接的電弧可觸及到內部的關鍵部件。這意思是：
•盡量在產品中采用不會放電的非導電開關、按鈕、棒、顯示器等，因為它們有足夠的抗電強度和電弧拉伸距離.
•電路中有源完件、運線或內部金屬件，這些部件都是電弧可觸疫的.一般安全間隙是1tnm/kV.
這些方法不僅適用於象磁頭、晶體管金屬帽、晶振等有源器件。而且同樣也適用於象內部卡釘、螺絲等無源零件，如果實際中不可能有這樣間隙的話，彎曲一下該零件以增加間距.
敏感器件保護及選用抗ESD的器件
人體模型定義的ESD測試電壓2kV~15kV（空氣放電），峰值電流定義為30A,在60ns的持續時間裏，放電波形在Ins內達到峰值，該脈衝包含幾百微焦的總能屋，可能損壞敏感的半導體器件.結短路、氧化層擊穿或元件金屬層的溶化會導致故障。
為此，設計一個可靠的係統，需要一些ESD保護，選擇瞬態保護裝置，保護裝置必須有如下特性：
a）極快的響應時間
b）能夠處理高峰值ESD電流
c）能承受ESD的重複作用而不受破壞
如:使用瞬態電壓抑製器（TVS）二極管使得瞬態電流從敏感率導體器件中分流出來，防止ESD瞬態電壓破壞器件.
另一種有效措施，選用具有抗ESD半導體器件，如通訊接口器件容易受ESD損壞,設計時可采用MAX2O2E集成電路。

作者：林誌鐵

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