ESD设计.docx
- 文档编号:12119471
- 上传时间:2023-04-17
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:20.52KB
ESD设计.docx
《ESD设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《ESD设计.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
ESD设计
大霸电子股份有限公司
DBTELIncorporated
PCBESD(静电放电试验)设计要领
1‧静电放电试验目的:
防止人体带静电对产品放电而造成产品之破坏。
2‧ESD:
Electrostaticdischarge
静电荷在两不同静电位物质间流动
3‧静电破坏方式:
A.直接接触方式B.电弧方式C.场藕合方式
4‧静电防护要则
‧只有在静电防护区域接触易受静电破坏产品。
‧易受静电破坏产品运送时使用静电隔离容器。
‧确认供货商了解并执行静电防护措施。
‧监测与测试所有静电防护产品都正常。
5‧静电防制方法:
1‧组件
2‧线路板
3‧软韧体
4‧内部组装及接线
5‧机壳(Enclouser)
6‧外部线路
7‧组装/使用环境
6‧零组件之静电破坏防护措施:
‧零组件本身有静电破坏防护能力。
‧额外增加组件以防止静电破坏。
7‧相对湿度与静电关系:
(资料来源:
DOD–HDBK–263)
产生方法
静电压
10~20%相对湿度
VOLTS
65~95%相对湿度
走过地毯
35,000
1,500
走过塑料地板
12.000
250
在椅子上工作
6,000
100
拿起塑料活页夹
7,000
600
工作椅垫摩擦
18,000
1,500
11-1
大霸电子股份有限公司
DBTELIncorporated
8‧零件受静电破坏的大概电压范围:
零件种类
最小范围(V)
零件种类
最小范围(V)
VMOS
30~1800
CMOS
250~3000
MOFET
100~200
SchottkyDIODES
300~2500
GaAsFET
100~300
FilmResistors
300~3000
EPROM
100以上
BipolarTransistors
380~7800
JFET
140~7000
ECL
500~1500
SAW
150~500
SCR
680~1000
OPAMP
190~2500
SchottkyTTL
100~2500
9‧PCB静电破坏防护之设计原则:
‧减少回路面积
‧走线越短越好
‧PCB接地面积越大越好
‧Power与Ground接电容
‧零件与静电源隔离
‧PCB接之地线须低阻抗且要有良好的隔离
‧所有的组件靠越近越好
‧同一属性靠越近越好
‧Power/GroundLayout在板中间较在四周好(如下图说明)
回路较远回路较近
11-2
大霸电子股份有限公司
DBTELIncorporated
10‧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)
‧Power&Ground越接近越好
‧多组Power&Ground时以格子方式连接
‧并行之导体接近越好
‧信号线越靠近地线越好
‧太长的信号线或Power线须与地线交错传输
‧在Power&Ground放置一高频旁路电容
A‧
VCCVCCVCC
GND
GNDGND
POORBETTERBEST
B‧
POORBETTER
C‧
POORBETTER
11-3
大霸电子股份有限公司
DBTELIncorporated
D‧
VCC
GND
POOR
VCC
GND
BETTER
VCC
GND
BEST
E‧
VCC
GND
VCCGND
POORBETTER
F‧
信号线
PCB
GNDPLANE
11-4
大霸电子股份有限公司
DBTELIncorporated
10‧静电侵入的安全距离:
8KV约为0.25cm。
15KV约为0.80cm。
20KV约为2.00cm。
11‧减少场耦合的方法
‧在源端使用过滤器衰减讯号
‧在接收端使用过滤器衰减讯号
‧增加距离以减少耦合
‧降低源/接收端天线效应
‧90度极性差异
‧在传输与接收端间使用隔离方式
‧增加传输与接收天线的阻抗以降低磁场耦合
‧使用一均匀而低阻抗参考板使讯号一直保持在Commonmode
12‧ENCLOSURE设计准则
‧Enclodure之金属部份须接ClassisGround
‧至少须要与电子零件或走线距离2.2mm以上
‧若无法接ClassisGround时须距离2cm以上
‧尽量使用同属性电子组件在一起(由其I/O)
‧要有足够空间,以免阻碍PCB设计
‧所有相连接之金属材料其EMF差须小于0.75V
‧所有设计须有另加隔离片之空间
‧所有孔洞或缝隙不可以大于2cm
‧所有很多孔洞,则所有洞距须等于最大洞直径
‧使用许多小孔取代一个大孔
‧不可在接ClassisGround或灵敏组件附近挖孔
‧使用Foiltape时,须与Enclodure作电子接触
‧连接带须短而宽
13‧PCB与ESD的关系:
1‧电子产品内部的PCB线路,如能在设计前即考虑到,并加以防范,使PCB线
路能够避开或能承受ESD试验,就是成功的设计。
2‧PCB对ESD的防护是属被动的,且不一定有效,因此还需要机构工程师、电
子工程师和PCBLayout人员等,互相配合才能通过实验。
3‧针对ESD,在PC板上设计的原则为:
1.躲避2.吸收3.加强防护(机构防护、
电子线路防护)。
11-5
大霸电子股份有限公司
DBTELIncorporated
14‧PCB上外露金属的设计:
‧外露金属一定会被ESD打到,因此金属本体及延伸至PC板内部线路周围须
隔离2mm以上间隙(请参考PCB导体宽度4‧导体的间隙)。
‧加上尖端放电,吸收静电(GND铜箔越宽越好,并直接回主地)。
‧多层板的内层,同样须要隔离。
‧整面的防护:
加上GNDSheet。
充电弹片
机
壳
PCB
GNDSheet
尖端放电2mmMin.露铜吸收静电
弹讯号线
片
2mmL1GND铜箔
主地
11-6
大霸电子股份有限公司
DBTELIncorporated
15‧PCB板边缘和螺丝孔的设计:
‧A处为机构设计加长静电路径,防止静电进入。
‧B处为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
铜或取消防焊,以吸收静电。
‧C处螺丝孔设计原理同B。
‧D机构加上防护片,防止静电进入。
机构外壳
ESDD防护片
APCB
BCC
ESD
11-7
ESDTestingGuideline
Revision0.1,Date:
08/18/99
1.主旨说明
为统一本部设计与QC人员执行ESD(静电放电)测试时之条件设定,测试步骤,选择测试点及判定基准,以求取测试结果之一致性,特制定本测试指南;本文件共包含下列章节及附件:
-测试环境之要求
-待测物与仪器设备之设定
-测试项目与步骤
-测试点之选择
-测试过程之记录
-测试结果之判定
-ESD测试之仪器设备架设示意图
-DBTELESDTestRecords模板
2.测试环境之要求
2.1测试作业应于具温/湿度控制之封闭式实验室执行,该实验室(暂时座落于二楼工程支持部)之基础设备简列如下:
-温/湿度控制用空调设备
-铁皮表面之工作平台
-具完全接地之铁皮表面脚踏板
-直立式铁皮表面之平板
-FeedingBridge&ArtificialLine
-Type1Gun:
KeyTekMZ-15/ECESDSimulator
-Type2Gun:
NoiseKenESS-200AXESDSimulator
2.2测试者应于测试前按后述“待测物与仪器设备之设定”步骤逐一检查以确定测试条件之正确性.
3.待测物与仪器设备之设定
3.1室内温度:
25+/-1℃
相对湿度:
<60%
3.2ArtificialLine:
9KFt
3.3待测物与仪器设备之设定:
如附图
(一)
11-8
4.测试项目与步骤
4.1测试项目
-HorizontalIndirectContactDischarge
-VerticalIndirectContactDischarge
-DirectContactDischarge–H/SChargeTerminals(ChargedBody)
-DirectContactDischarge–BaseChargeTerminals(ChargedBody)
-AirDirectDischarge–H/SChargeTerminals(Sparking)
-AirDirectDischarge–BaseChargeTerminal(Sparking)
-AirDirectDischarge–H/SFrontTest
-AirDirectDischarge–BaseSideTest
-AirDirectDischarge–H/SandBase(Non-Specifiedarea)
备注:
每一测试项目,按待测物实际工作形态(ON-HOOKIdle,Ringing&Off-HookOn-LineModes),每一测试点应反复测试四次(不论是否放电),并详实记录其测试结果(无影响,自动恢复,功能异常,或造成无法回复之故障现象).
4.2测试取样台数
除了一般性实验性质之测试,作为最终判定用途之待测样品数量为二台,测试者应依据相同之测试条件(如环境,仪器设定,测试点之选择等),反复执行测试并记录其测试结果.
4.3测试者应确实遵守各项测试步骤之基本动作要求;如待测物为无线电话或具有金属外露之产品,每次以静电枪对待测物放电后,应以接地线碰触充电片或外露之金属予以放电,以防止电荷之累积.(切勿连续放电多次后再检查待测物之实际状况)
4.4HorizontalIndirectContactDischarge
将待测物水平放置于测试用工作平台(附图二),以Type1静电枪朝工作平台之铁皮表面隔空放电;依记录表(ESDTestRecords,附件一)之测试条件逐一作测试并记录其测试结果.
4.5VerticalIndirectContactDischarge
将待测物放置于测试用工作平台并检查与直立式铁皮表面平板之相对位置(附图三),以Type1静电枪朝直立式平板隔空放电;依记录表之测试条件逐一作测试并记录其测试结果.
11-9
4.6DirectContactDischarge–H/SChargeTerminals(ChargedBody)
将待测物放置于测试用工作平台,依记录表之测试条件将待测物设定于Ringing,ON-HOOKIdle或Off-HookOn-LineMode,以Type1静电枪接触HandsetChargeTerminal(s)后按CONTACT键直接冲击放电,逐一作+/-8KV测试并记录其测试结果.
4.7DirectContactDischarge–BaseChargeTerminals(ChargedBody)
将待测物放置于测试用工作平台,依记录表之测试条件将待测物设定于Ringing,ON-HOOKIdle或Off-HookOn-LineMode,以Type1静电枪接触BaseChargeTerminal(s)后按CONTACT键直接冲击放电,逐一作+/-8KV测试并记录其测试结果.
4.8AirDirectDischarge–H/SChargeTerminals(Sparking)
将待测物放置于测试用工作平台,依记录表之测试条件将待测物设定于Ringing,ON-HOOKIdle或Off-HookOn-LineMode,以Type1静电枪及Type2静电枪,按住NORMAL键约3秒钟后,以静电枪接近HandsetChargeTerminal(s)隔空放电,逐一作+/-8KV与+/-15KV测试并记录其测试结果.
4.9AirDirectDischarge–BaseChargeTerminals(Sparking)
将待测物放置于测试用工作平台,依记录表之测试条件将待测物设定于Ringing,ON-HOOKIdle或Off-HookOn-LineMode,以Type1静电枪及Type2静电枪,按住NORMAL键约3秒钟后,以静电枪接近BaseChargeTerminal(s)隔空放电,逐一作+/-8KV与+/-15KV测试并记录其测试结果.
4.10AirDirectDischarge–H/SFrontTest
将待测物放置于测试用工作平台,依记录表之测试条件将待测物设定于Ringing,ON-HOOKIdle或Off-HookOn-LineMode,以Type2静电枪,按住NORMAL键约3秒钟后,以静电枪接近指定之Handset测试点(如Microphone,Receiver,Keypad,LED,LCD,Switch,Antenna,Jack或其它因结构性产生之缝隙)隔空放电,逐一作+/-15KV测试并记录其测试结果.
4.11AirDirectDischarge–BaseSideTest
将待测物放置于测试用工作平台,依记录表之测试条件将待测物设定于Ringing,ON-HOOKIdle或Off-HookOn-LineMode,以Type2静电枪,按住NORMAL键约3秒钟后,以静电枪接近指定之Base测试点(如Microphone,Speaker,Keypad,LED,LCD,Switch,Antenna,LineJack,PowerJack,或其它因结构性产生之缝隙)隔空放电,逐一作+/-15KV测试并记录其测试结果.
11-10
4.12AirDirectDischarge–H/SandBase(Non-Specifiedarea)
完成上述测试步骤后,测试者可依据其专业判断,以Type2静电枪加测其它未经指定之测试点(如待测物底部具开孔处,SpareBatteryChargeTerminals等)隔空放电,逐一作+/-15KV测试并记录其测试结果.
5.测试点之选择
如前述,测试点之选择系以从使用者观点,在正常使用之情形下,触手可及,或接近因结构性产生之缝隙之内部电子零件,测试并记录该待测物在各种可能之使用条件下,承受仿真静电冲击之免疫能力.
6.测试过程之记录
测试者应于测试前备妥“DBTELESDTestRecords”(附件一)空白记录表乙份,确认仪器设备与待测物之架设,并依产品特性或委托者之实际需求,选择执行该测试之测试项目,按部就班,逐一作测试并记录其测试结果.
7.测试结果之判定
测试完成后,测试者应将该记录表重新审视/整理,并呈报其直属主管人员复核及判定后,按规定建档及发行最终报告予委托人或PM等相关单位人员.
原则上,判定基准如下:
-完全通过:
测试过程中,按各步骤实施之静电冲击,对于
待测物未造成任何影响,或功能失效但于2
秒钟以内可自行恢复.
-有条件通过:
未超出1/12机率(同一测试点之12次测试中,
仅有1次失败记录)之功能异常现象,且该现象
可以在按Talk或HookSwitch后消失,待测物
可以完全回复正常使用状况.
-不通过:
待测物经静电冲击后成为死机,或任一必须重新
插拔电源始可恢复之功能异常现象.
…..Endoffile
11-11
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- ESD 设计