ESD(静电)原理、测试方法及设计对策.ppt

《ESD(静电)原理、测试方法及设计对策.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、ESD原理、测试方法及设计对策内部使用简要提纲1.ESD原理2.ESD测试2.1ESD测试方法2.2ESD调试步骤3.ESD设计应对策略3.1结构设计对策－整机3.2硬件设计对策－主板4.鸣谢内部使用1.ESD原理ESD是英文ElectroStaticDischarge即“静电放电”意思。静电是由于物体之间相互摩擦起电所形成的高压电场，这样的高压会对电子设备例如手机瞬时放电，从而导致设备暂时性功能失效甚至永久性的损伤。我们要做的课题就是分析ESD产生的机理、建立合理的测试方法和标准、从设计上采取合理的方

2、式来防止静电对手机的损害；保证我们设计出来的手机可以抵抗一定等级静电损害，提高产品的可靠性。ESD对电子设备的影响按程度分为破坏和干扰。破坏导致暂时隐性或者永久性损伤；干扰导致电子设备暂时功能失效。从作用机理上可分为传导和耦合。内部使用ESD两种主要的破坏机制：由ESD电流产生热量导致设备的热失效；由ESD感应出过高电压导致绝缘击穿。两种破坏可能在一个设备中同时发生，例如，绝缘击穿可能激发大的电流，这又进一步导致热失效。具体从手机的产品特性来讲，静电损坏的机理可以简单降为传导干扰/击穿和耦合干扰/击穿。

3、特别是耦合干扰/击穿易发生在手机外壳有大面积金属的产品中。也就是说静电不仅仅是所谓的“打”到手机外壳的狭缝或者接口中，也会通过感应电场，在电子器件内部产生瞬时高压，导致手机内部信号波形畸变导致功能失效；或者直接击穿器件，导致永久性损伤。ESD属于EMC中EMS的一部分，适用标准GB/T17626.2/IEC61000-4-2/EN61000-4-2，之间关系是等同的。内部使用建立合理有效的静电测试模型，对于有效控制产品防ESD的能力，非常重要。目前业界提出的通用静电模型有3种：人体模型(HBM)、机器静

4、电放电模型(MM)、充电器件模型（CDM）。这3种模型适用不同的静电放电场合。其中最常用的是HBM模型。同样静电电压等级下，对器件的损MM>CDM>HBM。目前产品规格书最常见的是HBM、MM模型，CDM提到的不多。下面是同一个器件，三种模型下的静电等级。电子器件标准一般是HBM接触2kv。具体手机静电测试标准是按照HBM制定的，细分为空气放电和接触放电，参考国标GB/T17626.2。2.ESD测试内部使用HBM放电波形IEC等级指示电压(kV)放电的第一个峰值电流(±10%)A放电开关操作时的上升时

5、间tr(ns)30ns时的电流(±30%)A60ns时的电流(±30%)A123424687.51522.5300.7-10.7-10.7-10.7-14812162468内部使用2.1ESD测试方法湿度要求在35%--60%(建议取40%)，温度要求在15℃－30℃（建议25℃）；大气压力要求在86kpa—106kpa。其他的实验室要求请参考GB/T17626.2-1998环境状况特别是湿度一定要在测试报告中记录，和静电测试关系最大。具体要求参考公司静电规范文件：《ESD测试规范》、《ESD作业办法》

6、、《ESD测试报告》。内部使用《ESD测试规范》详细制定了手机静电测试环境和判定的标准《ESD作业办法》具体规定了如何使用静电枪进行合理有效的测试，《ESD测试报告》用于记录手机每个放电点的通过静电等级放电模式放电电压与极性空气式放电±15KV、±12KV、±10KV、±8KV、接触式放电±8KV、±7KV、±5KV、±4KV、内部使用国标的手机静电测试只定义了整机的静电测试标准；锐嘉科送CTA整机的静电测试标准是手机连充电器空气放电+-12kv；量产标准是通话不连充电器空气放电+-8kv。锌合金整机+

7、-6kv可以放行。公司内部为了保证硬件主板的抗静电性能，要求所有主板所有地裸露部分接触放电要过+-6kv。在做静电测试时，要用原装电池供电，不要用电源供电；整机静电和电池的质量有很大关系；保证整机装配良好，所有螺丝打上。金属外壳和主板的接地电阻保证在1ohm以内。内部使用2.2ESD调试步骤首先，我们必须要消除对静电的恐惧心理，要坚定地相信静电是有迹可循的，是可以量化可以定位解决的。在实际解决静电问题过程中，工程师往往花几天甚至数个星期的时间去定位到底是那个点被打死了，并且反复时有发生，陷入一筹莫展的境

8、地。之所以会这样，一是因为ESD存在传导和耦合两条干扰途径，耦合本身就存在随机干扰；二是ESD性能受结构整机和主板本身两方面的影响。多个问题绕着一起，容易导致结论的反复。因此，我们解决静电问题要有清晰的思路。内部使用2.2.1ESD调试的基础步骤1.要做好记录工作，建立一个excel表格，把每一个点的通过的静电电压都记录下来；把实验步骤也记录下来。分析时，先从低电压打，逐级提高，例如2kv，3kv…2.首先要保证主板地露铜击穿放电的稳定性和