2019-组合仪表ESD整改方案-文档资料

组合仪表ESD整改方案一、原理图整改建议1.单片机Reset信号【问题分析】敏感信号增加滤波处理，以提高产品抗静电能力。【改善建议】MCUReset信号增加4.7KΩ电阻、TVS管BV05C并将滤波电容更改为1uF（如图）。RESETDGND0805R1014.7kR/5%DGND第一处更改TVS16PESD5V0S1BA0805C511uF/25VTP9512.电源信号【问题分析】1）电源信号布线比较长，回路面积大，易耦合到干扰；2）Reset信号有上拉到5V，电源上如果耦合到干扰会通过上拉电阻传给Reset信号；3）部分芯片的Reset信号直接连5V，如果5V电源受到干扰，也会导致这些芯片复位。【改善建议】1）KL15输入端增加600欧磁珠、1uF和1000PF电容滤波；2）KL30增加600欧磁珠；3）LDO芯片5V输出增加600欧磁珠；D1S1J63Vout5Vin1RO2D4GNDU2TLE4275G0805C947nF/50VAC10470uF/25V0603C121nF/50VKL30KL155V30KL30ARESETKL15BD2S1JD3S1JDGND0805R110kR/5%5VTP5TP9TP11TP6TP12TP17TP250603C4210nF/50VD18S1JKL15ATP641206R1181.2R/5%0805C4610uF0805C4710uF0805C1110uFTP220603C711nF/50V0603C7210nF/50V0603C73100nF/50V0805C68100nF/50VDGNDTP180805C116100nF/50VDGND5V0603C13210nF/50V0603C13110nF/50V0603C13010nF/50V0603C12910nF/50V0603C12810nF/50V0603C12710nF/50V0603C5210nF/50VDGNDDGNDDGND0805C1331uF/25V0805R188600R磁珠0805R187600R磁珠0603R186600R磁珠0603C1341nF/50V0805R988600R磁珠0805C9331uF/25V0603C9341nF/50VDGNDDGNDTP903TP904TP905TP9544）CAN收发器、LED驱动等芯片5V电源增加600欧磁珠和1000PF滤波。ledSCKRCKSDA05VG8RCK10SER_IN2CLR7SRCK15D03D14D25D36D411D512D613D714SER_OUT9VCC1GND16U4TPIC6C596S_OUT_1TP120TP1220603C2100nF/50V0603C74100pF/50V0603C70100pF/50VDGNDTP45TP400603C69100pF/50V0603C1361nF/50VDGND0805R105600R磁珠TP9023.晶振信号【改善建议】1）晶振两根信号增加120欧磁珠滤波处理。Y18M0603C1318pF/50V0603C1418pF/50VDGNDDGNDX_1X_2TP115TP1140603NotfitR81MR/5%0603R189120R磁珠0603R190120R磁珠DGNDTP946TP9474.LCD接口电路【问题分析】LCD屏对静电比较敏感，需要增加滤波以提高抗干扰能力【问题改善建议】1、LCD接口5V信号增加600欧磁珠、1000PF电容和TVS管BV05C滤波处理；2、LCD接口RES信号需要增加330PF电容、600欧磁珠和TVS管BV05C滤波，并且在上拉电阻旁靠近接口端增加1uF电容滤波处理；3、LCD接口其他信号线需要增加330PF电容、600欧磁珠和TVS管BV05C滤波处理。lcdD3lcdD2lcdD1lcdD05V30lcdD7lcdD4lcdD5lcdD60603C53100nF/50V0603C54100nF/50VDGND0603R116100kR/5%0603R115100kR/5%lcdCSlcdRes5V30DGND112233445566778899101011111212131314141515161617171818J3IMSA-9617S-18A-T(IRISO)TP47TP213TP214TP215TP216TP218TP221TP232lcdA0lcdWRlcdRDlcdD0lcdD1lcdD2lcdD3lcdD4lcdD50603C140330pF/50V0603C141330pF/50V0603C142330pF/50V0603C143330pF/50V0603C144330pF/50V0603C145330pF/50V0603C146330pF/50V0603C147330pF/50V0603C148330pF/50VDGND0603C151330pF/50VDGND0603R165600R磁珠TVS3PESD5V0S1BATVS5PESD5V0S1BATVS6PESD5V0S1BATVS9PESD5V0S1BATVS11PESD5V0S1BATVS8PESD5V0S1BATVS12PESD5V0S1BATVS10PESD5V0S1BATVS7PESD5V0S1BATVS4PESD5V0S1BA0603R120600R磁珠0603R148600R磁珠0603R149600R磁珠0603R153600R磁珠0603R156600R磁珠0603R157600R磁珠0603R158600R磁珠0603R161600R磁珠0603R162600R磁珠TVS15PESD5V0S1BA0805R166600R磁珠0603C1521nF/50V0805C1531uF/25VMCUlcdWRMCUlcdRDMCUlcdD0MCUlcdD1MCUlcdD2MCUlcdD3MCUlcdD4MCUlcdD5DGNDMCUlcdReslcdRes0603C154330pF/50V0603R193600R磁珠TVS17PESD5V0S1BADGNDMCUlcdCSlcdCSTP906TP907TP908TP909TP910TP911TP912TP913TP914TP917TP9185.分地【问题分析】PCB分地处理不当导致信号回路面积大，抗干扰能力差【改善建议】PGND和DGND合成一个GND，但PCB布局时应注意将LDO及其外围电路独立放置一个位置；1.CAN收发器位置&布线【问题分析】CAN收发器应尽可能靠近接口放置，原则是滤波前的信号越短，使PCB上受到的干扰越小越好。【改善建议】1）CAN收发器应靠近接口放置，并且CAN收发器的信号走线尽量走最近的线路；2）CAN信号包地处理。二、PCB整改建议2.信号线布线【问题分析】1）布线很松散处，中间可以穿插地线使信号回路面积更小；2）布线较密集处，中间也需要穿插地线，避免走线之间相互串扰。【改善建议】1）布线松散的地方中间一定要布地线，或者将走线分组集中布，在节省出来的空间布地线；2）密集的信号线之间需要布地线，并打过孔，减少信号线之间的相互串扰。3.Reset信号布线【问题分析】reset信号属于敏感信号，信号布线环路面积大，容易耦合静电场干扰，从而导致芯片复位。【问题改善建议】1）reset信号以最近的距离布线，并且两边包地处理；2）在reset信号线上跨0电阻，以保持地平面的完整；3）类似程序烧写口这样平时闲置的节点尽量放置在reset信号布线的路径附近，避免reset信号以天线的形式向外延伸。4.晶振布线【问题分析】PCB需要一个完整的地平面，尤其是MCU附近，更需要一个完整的地平面，双面板的地不容易保持完整，而晶振的分地处理方案更影响地平面的完整性。【问题改善建议】1）晶振旁边不要分地；2）晶振外壳预留接地焊盘。5.单片机及各种驱动电源【问题分析】单片机下面需要完整的地平面来屏蔽静电场的干扰；【改善建议】1）5V线不需要大面积覆铜处理，线足够宽即可，以免影响地平面；2）5V电源尽量以树状的形式就近接到单片机及各个驱动；3）5V伴地布线，并且在5V线上跨0电阻，以保持地平面完整；4）5V线跳层时在过孔旁预留电容。6.液晶屏的RES信号布线【问题分析】液晶屏的RES信号属于敏感信号，需要与其他信号线隔离【改善建议】液晶屏的RES信号需两边包地并增加gndvia处理。7.信号布线【问题分析】信号线尽量以最短路径走，避免环路面积大【改善建议】布线完成后仔细检查信号走线是否存在“绕远”现象，并优化走线。8.合理布局【问题分析】合理安排LDO、MCU、LED驱动以及CAN收发器等芯片的位置，使布线尽可能的短，尽量减少绕线。【改善建议】1）LDO应尽量放置在距离接插件较近的位置；2）MCU应放置在整个PCB受机械结构（卡扣等）限制最小且距离LDO的5V输出及Reset较近的地方；3）LED驱动应尽量布置在同一区域，尽量缩短MCU到LED的驱动线的长度；4）CAN收发器应尽量放置在距离接插件较近的地方，减少滤波前CAN线长度，齐纳管尽量靠近接插件PIN脚放置。9.PCB板GND过孔【问题分析】GND过孔如果打得太大并且密集，屏蔽效果会变差；【问题改善建议】1）GND过孔统一用小孔（40,20或40,18）；2）GND过孔尽量均匀布置。