¿Cómo puedo cumplir con estos requisitos de conductividad/aislamiento de diseño de PCB?

Las especificaciones requeridas son las siguientes:

  • La resistencia entre las clavijas de tierra de un conector y la tierra de la carcasa (chasis) debe ser inferior a 3 ohmios.

  • La resistencia entre cualquier otra señal en el conector y la tierra de la carcasa debe ser superior a 100 megaohmios.

¿Cómo puedo garantizar que mi diseño de PCB cumpla con las dos especificaciones mencionadas? ¿No hay ningún tipo de simulación para esto?

Utilizo Mentor Graphics Expedition para el diseño de PCB e Hyperlynx para el análisis de integridad de la señal.

¿Puede proporcionar algo de contexto? ¿De dónde viene la especificación? ¿Es una buena especificación que realmente satisface alguna necesidad, o se sacó de la nada? ¿Es esta la especificación correcta para satisfacer realmente la necesidad? ¿Es este un objetivo para cumplir con algún estándar? ¿Es por la seguridad del usuario?
No tengo una entrada clara aquí, pero probablemente sea por seguridad del usuario.

Respuestas (2)

Estoy bastante seguro, dada la forma en que está redactada la especificación, de que estamos hablando de dos tipos diferentes de pines de tierra en el conector. La implicación es que hay clavijas de "tierra del chasis" que están conectadas lo más directamente posible al chasis, y que estas clavijas están completamente aisladas de todas las demás clavijas del conector, incluida cualquier "tierra de señal" o "retorno de alimentación". patas.

Además, esto implica que no puede haber componentes que conecten la tierra de la señal a la tierra del chasis, con la posible excepción de un capacitor de baja fuga.

En otras palabras, el plano de tierra "activo" de su placa de circuito (aquel al que se refieren la alimentación y las señales) NO debe conectarse a los orificios de montaje (y, por lo tanto, al chasis). Solo los pines de conexión a tierra del chasis en el conector deben conectarse a los orificios de montaje, y las rutas de cobre que logran esto deben tener suficiente espacio alrededor de ellas en relación con cualquier otro cobre o componente en la placa.

Muchas gracias, esto tiene sentido ahora. La tierra del chasis se conectará a tierra blindada en los conectores (usaré pares trenzados blindados) y ambos estarán completamente aislados de las tierras del circuito.

Debe consultar a su proveedor de laminado PWB e ingeniero de procesos para asegurarse de que la máscara de soldadura y el proceso de limpieza puedan evitar que la contaminación afecte este valor.

La resistencia del cobre es bastante sencilla con el peso del cobre por área y las tablas de ancho/largo de pista. Sin embargo, 3 Ω es bastante fácil de lograr con un espárrago soldado, arandelas de estrella/tuercas/lengüeta de crimpado/contactos + pistas de cobre. Debe tener cuidado con los aisladores y la corrosión por contacto, pero esto es mucho más fácil que 100 MΩ.

¿Debo usar una PCB más gruesa (¿3 mm?) para hacer que la capa de señal superior y la capa GND estén más separadas? Esto debería aumentar la impedancia para que pueda garantizar que tengo más de 100 MOhms, ¿verdad? Noté en varios diseños antes de este que la resistencia entre el plano de potencia y la tierra es de aproximadamente 100 ohmios o menos a veces, ¿cómo debo resolver este problema (si es así)?
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