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手機(jī)ESD控制（二）

日期：2024-12-23 09:02
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摘要：

3. PCB抗靜電設(shè)計(jì)原則：
 

a減少回路面積(面積越大，所包含的場(chǎng)流量越大，其感應(yīng)電流越大)。

b 走線(xiàn)越短越好。

cPCB接地面積越大越好。

d電源與地之間接電容。

e器件與靜電源隔離。

fPCB的接地線(xiàn)需要低阻抗且要有良好的隔離。

g所有的組件越近越好。

h同一特性器件越近越好。

i電源與地越接近越好。

j電源、地布局在板中間比在四周好。

k存在多組電源和地時(shí)，以格子方式連接。

l信號(hào)線(xiàn)越靠近地線(xiàn)越好。

m太長(zhǎng)的信號(hào)線(xiàn)或電源線(xiàn)必須與地線(xiàn)交錯(cuò)布置。

n在電源和地之間放置高頻旁路電容。

4.PCB上外露金屬的設(shè)計(jì)：

a外露金屬容易被ESD擊中，因此金屬本體及延伸至PC板內(nèi)部線(xiàn)路周?chē)仨毟綦x2mm以上間隙。

b加上**放電，吸收靜電(GND銅箔越寬越好，并直接回主地)。

c多層板的內(nèi)層同樣需要隔離。

d整面的防護(hù)：加上金屬接地面。

5.PCB板邊緣和螺絲孔的設(shè)計(jì)：

aA處為機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)加長(zhǎng)靜電路徑，防止靜電進(jìn)入。

bB處在板邊緣設(shè)計(jì)一條銅箔，直接連回主地，不可連接其它回路，并適度露銅或取消阻焊，以吸收靜電。

cC處螺孔設(shè)計(jì)原理同B。

dD機(jī)構(gòu)加上防護(hù)片，防止靜電進(jìn)入。

6.減少場(chǎng)耦合的方法

a在源端使用濾波器衰減信號(hào)

b在接收端使用濾波器衰減信號(hào)

c增加距離以減少耦合

d降低源端和接收端的天線(xiàn)效應(yīng)

e 90度極性差異

f在傳輸與接收端之間使用隔離方式

g增加傳輸與接收天線(xiàn)的阻抗以降低磁場(chǎng)耦合

h使用均勻、低阻抗參考板使信號(hào)一直保持在共模狀態(tài)

7. 外殼設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

a外殼的金屬部份需接機(jī)殼地

b至少需要與電子器件或電路走線(xiàn)距離2.2mm以上

c若無(wú)法接機(jī)殼地時(shí)須距離2cm以上

d盡量使同屬性電子器件在一起

e要有足夠空間，以避免阻礙PCB設(shè)計(jì)

f所有相連接之金屬材料其EMF差要小于0.75V

g所有設(shè)計(jì)須有另加隔離片的空間

h所有孔洞或縫隙不能大于2cm

i使用多個(gè)小孔取代一個(gè)大孔

j不可在接機(jī)殼地或靜電敏感組件附近挖孔

k 使用金屬帶(foiltape)時(shí)，必須與機(jī)殼實(shí)現(xiàn)電接觸

h 連接帶需短而寬

ESD糾錯(cuò)方法及補(bǔ)救措施

由于ESD控制的復(fù)雜性，即使經(jīng)驗(yàn)非常豐富的工程師也難做到萬(wàn)無(wú)一失，對(duì)進(jìn)入生產(chǎn)環(huán)節(jié)才發(fā)現(xiàn)ESD問(wèn)題的產(chǎn)品能夠準(zhǔn)確及時(shí)補(bǔ)救十分重要。

1、糾錯(cuò)的原則及步驟

樣機(jī)ESD通不過(guò)是個(gè)讓工程師頭疼的問(wèn)題，可以根據(jù)下面的步驟來(lái)發(fā)現(xiàn)并分析產(chǎn)生的問(wèn)題及原因。


a.仔細(xì)觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。注意電弧的放電強(qiáng)度及放電方向，讓ESD放電槍(GUN)從不同方向靠近放電點(diǎn)，觀(guān)察現(xiàn)象有何不同，分析靜電是如何進(jìn)入機(jī)身。


b.逐漸增加或減少放電電壓，觀(guān)察手機(jī)是在哪個(gè)電壓區(qū)間發(fā)生失效。例如，在做空氣放電測(cè)試時(shí)，如果8KV不能通過(guò)，向下打6KV、4KV；如果8KV通過(guò)，則向上打10KV、12KV、15KV觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。


c.畫(huà)圖及列表，詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。畫(huà)出手機(jī)正面，反面及側(cè)面示意圖，準(zhǔn)確標(biāo)注放電點(diǎn)，必要處以彩色筆標(biāo)出電弧方向。列表詳細(xì)記錄每一放電點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。如某點(diǎn)在某一正負(fù)電壓值放電次數(shù)、失效次數(shù)及每次失效現(xiàn)象，是關(guān)機(jī)、復(fù)位還是LCD顯示不正常，都詳細(xì)記錄以便參考。


d.一臺(tái)樣機(jī)的現(xiàn)象總是帶有隨機(jī)性，需要對(duì)幾臺(tái)樣機(jī)進(jìn)行同樣的測(cè)試，找出失效的共性現(xiàn)象，以便準(zhǔn)確判斷失效原因。


e. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，判斷失效原因。由于ESD的失效原因是多種多樣的，所以由一個(gè)現(xiàn)象可能分析出幾種不同的原因，其中的某一個(gè)或幾個(gè)引起手機(jī)ESD失效。這需要工程師進(jìn)行更深一步的分析，針對(duì)每一種可能進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)，*終找出失效的真正原因。

2、補(bǔ)救措施

如果不是萬(wàn)不得已，盡量找到較好的補(bǔ)救措施，使產(chǎn)品不至于從新設(shè)計(jì)。分析失效原因之后，必須認(rèn)真尋找*恰當(dāng)?shù)难a(bǔ)救措施。


a.必須做大量的試驗(yàn)來(lái)尋找解決方案，這是一個(gè)反復(fù)而枯燥的過(guò)程，針對(duì)不同的原因采用不同的方法，如露銅吸收靜電、加導(dǎo)電材料釋放靜電、添加防護(hù)墊及防靜電器件等方法，將靜電合理阻擋、疏通或吸收。


b.找到解決方案后，必須對(duì)此方案進(jìn)行進(jìn)一步的分析，盡量做到經(jīng)濟(jì)并適于量產(chǎn)，避免采用昂貴的元器件及在制造過(guò)程中采用手工操作。

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