33959420 发表于 2008-11-30 20:44:49

ESD学习笔记

一.ESD的危害
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1.硬件损坏;
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2.自动关机,程序混乱;
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3.死机,程序混乱,要通过人为干预才能复位;
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4.死机,程序混乱,无法进行复位。
静电对器件造成的损坏有显性和隐形两种,隐形损坏在当时看不出来,但会使期间变得更脆弱,在过压、高温等条件下极易损坏。
ESD两种主要的破坏机制是:由ESD电流产生的热量导致设备的热实效;由ESD感应出的过高电压导致结缘击穿。除容易造成电路损坏外,静电放电也极易对电子电路造成干扰。静电放电对电子电路的干扰主要有两种方式,一种是传导干扰,一种是辐射干扰。

33959420 发表于 2008-11-30 20:47:20

二.ESD测试标准

33959420 发表于 2008-11-30 20:50:21

三.ESD的防护



[ 本帖最后由 33959420 于 2008-12-16 21:16 编辑 ]

33959420 发表于 2008-11-30 20:51:24

通过静电放电试验的原则有三点:
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1.防止静电荷积累,外壳直接接地屏蔽:外壳的导电部分(金属部分,导电或是喷导电漆的部分)需要接机壳地。外壳的金属部分如果无法接机壳地时需距离电路板(或者是通过孔洞到电路板)2cm以上。
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2.外壳表面绝缘处理,使静电放电无法发生;
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3.使静电放电路径处于受控状态,远离敏感源;
总之,ESD设计壳体上需要注意很多地方,首先是尽量不要让ESD进入壳体内部,最大限度的减弱其进入壳体的能量。对于进入壳体内部的ESD尽量将其从GND导走,不要让它危害电路的其他部分。壳体上的金属饰物使用时一定要小心,因为很可能会带来意想不到的效果,需要特别注意。

为了防止或减弱ESD的影响,在PCB设计中应该注意以下问题:
(1)PCB板边(包括通孔Via边界)与其他布线之间的距离应大于0.3mm;
(2)PCB的板边最好最好全部用GND走线包围;
(3)GND与其他布线之间的距离保持在0.2mm~0.3mm;
(4)Vbat与其他布线之间的距离保持在0.2mm~0.3mm;
(5)重要的线如Reset、Clock等与其他布线之间的距离应大于0.3mm;
(6)大功率的线如PA等与其他布线的之间保持在0.2mm~0.3mm;
(7)不同层的GND之间应该有尽可能多的通孔(Via)相连;
(8)在最后的铺地时应尽量避免尖角,有尖角应尽量使其平滑;

除了在壳体和PCB设计中需要对ESD问题需要注意外,也可以在电路中引入ESD防护器件。ESD防护器件主要有以下几种:气体放电管(GDT),压敏电阻(MOV),闸流二极管(TSS)、多层变阻器(MLV)和瞬态电压抑制器(TVS)。因为TVS具有体积小,反应速度快等优点,现在的设计中使用TVS作为防护器件的比例越来越多。在使用时应注意放在需要保护的器件旁边,到地的连线尽可能短,器件的布线应成串联型,而不能成并联型,如下图所示。

33959420 发表于 2008-11-30 20:52:34

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33959420 发表于 2008-11-30 20:54:27

LCD防ESD的方法

33959420 发表于 2008-11-30 20:56:09

四.手机ESD问题
手机电路中需要进行ESD防护的部位有:SIM卡插座与CPU读卡电路、键盘电路、耳机、麦克风电路、电源接口、数据接口、USB接口、彩屏LCD驱动接口等。所以在手机的入网测试中明确要求进行ESD和其他浪涌冲击的测试,其中接触放电需要做到±8kV静电正常,空气放电需要做到±15kV正常。
1.导航键、键盘
金属/电镀导航键相当于在人和手机主板之间放置一块金属挡板,如果不接地,放电发生时,电场就存在于导航键和主板之间,这一电场在主板中感应出的电流会对系统造成很大影响,击打导航键手机关机、重启的主要原因就在于此

33959420 发表于 2008-11-30 20:57:32

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33959420 发表于 2008-11-30 20:58:21

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33959420 发表于 2008-11-30 20:59:07

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