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手机ESD控制（二）

日期：2025-05-31 14:55
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摘要：

3. PCB抗静电设计原则：
 

a减少回路面积(面积越大，所包含的场流量越大，其感应电流越大)。

b 走线越短越好。

cPCB接地面积越大越好。

d电源与地之间接电容。

e器件与静电源隔离。

fPCB的接地线需要低阻抗且要有良好的隔离。

g所有的组件越近越好。

h同一特性器件越近越好。

i电源与地越接近越好。

j电源、地布局在板中间比在四周好。

k存在多组电源和地时，以格子方式连接。

l信号线越靠近地线越好。

m太长的信号线或电源线必须与地线交错布置。

n在电源和地之间放置高频旁路电容。

4.PCB上外露金属的设计：

a外露金属容易被ESD击中，因此金属本体及延伸至PC板内部线路周围必须隔离2mm以上间隙。

b加上**放电，吸收静电(GND铜箔越宽越好，并直接回主地)。

c多层板的内层同样需要隔离。

d整面的防护：加上金属接地面。

5.PCB板边缘和螺丝孔的设计：

aA处为机构设计加长静电路径，防止静电进入。

bB处在板边缘设计一条铜箔，直接连回主地，不可连接其它回路，并适度露铜或取消阻焊，以吸收静电。

cC处螺孔设计原理同B。

dD机构加上防护片，防止静电进入。

6.减少场耦合的方法

a在源端使用滤波器衰减信号

b在接收端使用滤波器衰减信号

c增加距离以减少耦合

d降低源端和接收端的天线效应

e 90度极性差异

f在传输与接收端之间使用隔离方式

g增加传输与接收天线的阻抗以降低磁场耦合

h使用均匀、低阻抗参考板使信号一直保持在共模状态

7. 外壳设计准则

a外壳的金属部份需接机壳地

b至少需要与电子器件或电路走线距离2.2mm以上

c若无法接机壳地时须距离2cm以上

d尽量使同属性电子器件在一起

e要有足够空间，以避免阻碍PCB设计

f所有相连接之金属材料其EMF差要小于0.75V

g所有设计须有另加隔离片的空间

h所有孔洞或缝隙不能大于2cm

i使用多个小孔取代一个大孔

j不可在接机壳地或静电敏感组件附近挖孔

k 使用金属带(foiltape)时，必须与机壳实现电接触

h 连接带需短而宽

ESD纠错方法及补救措施

由于ESD控制的复杂性，即使经验非常丰富的工程师也难做到万无一失，对进入生产环节才发现ESD问题的产品能够准确及时补救十分重要。

1、纠错的原则及步骤

样机ESD通不过是个让工程师头疼的问题，可以根据下面的步骤来发现并分析产生的问题及原因。


a.仔细观察实验现象。注意电弧的放电强度及放电方向，让ESD放电枪(GUN)从不同方向靠近放电点，观察现象有何不同，分析静电是如何进入机身。


b.逐渐增加或减少放电电压，观察手机是在哪个电压区间发生失效。例如，在做空气放电测试时，如果8KV不能通过，向下打6KV、4KV；如果8KV通过，则向上打10KV、12KV、15KV观察实验现象。


c.画图及列表，详细记录实验现象。画出手机正面，反面及侧面示意图，准确标注放电点，必要处以彩色笔标出电弧方向。列表详细记录每一放电点的实验现象。如某点在某一正负电压值放电次数、失效次数及每次失效现象，是关机、复位还是LCD显示不正常，都详细记录以便参考。


d.一台样机的现象总是带有随机性，需要对几台样机进行同样的测试，找出失效的共性现象，以便准确判断失效原因。


e. 根据实验现象进行分析，判断失效原因。由于ESD的失效原因是多种多样的，所以由一个现象可能分析出几种不同的原因，其中的某一个或几个引起手机ESD失效。这需要工程师进行更深一步的分析，针对每一种可能进行具体实验，*终找出失效的真正原因。

2、补救措施

如果不是万不得已，尽量找到较好的补救措施，使产品不至于从新设计。分析失效原因之后，必须认真寻找*恰当的补救措施。


a.必须做大量的试验来寻找解决方案，这是一个反复而枯燥的过程，针对不同的原因采用不同的方法，如露铜吸收静电、加导电材料释放静电、添加防护垫及防静电器件等方法，将静电合理阻挡、疏通或吸收。


b.找到解决方案后，必须对此方案进行进一步的分析，尽量做到经济并适于量产，避免采用昂贵的元器件及在制造过程中采用手工操作。

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