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武汉理工大学检测技术课件Chapter7(1)武汉理工大学检测技术课件Chapter7(1)17.1概述显示和记录仪器一般包括指示和显示仪表、记录仪器。从记录信号的性质来分,显示和记录仪又可分为模拟型和数字型两大类。

7.1概述显示和记录仪器一般包括指示和显示仪表、记27.2光线示波器

是一种常用的模拟式记录器,主要用于模拟量的数据记录,它将信号调整仪输入的电信号转换为光信号并记录在感光纸或胶片上,从而得到试验变量与时间的关系曲线。

1、光线示波器定义(1)高的灵敏度;(2)记录信号的频率可达数千赫[兹];(3)实现交叉记录,能最大限度地利用记录纸;(4)能够得到曲线形式的资料,并且直观性好。(1)工作频率还不够宽;(2)记录曲线不能利用数字分析仪器或计算机进行处理;(3)感光记录纸价格较贵,且不能重复使用。2、光线示波器的特点:

优点:不足之处:7.2光线示波器是一种常用的模拟式记录器,主要用于31.工作原理振动子系统、光学系统、记录纸传动系统以及电气系统振动子系统包括:

振动子

磁系统恒温装置7.2.1光线示波器的工作原理和结构组成

1.工作原理振动子系统、光学系统、记录纸传动系统以及电气系统47.2.2振动子特性MG+MC+Ma=Mi电磁转矩Mi=kii张丝的弹性反抗力矩MG=Gθ阻尼力矩惯性力矩J为转动惯量1、振动子的力学模型

7.2.2振动子特性MG+MC+Ma=Mi电磁转矩Mi52、振动子的静态特性i=常数稳态后:电流与转角之间的关系:当θ0很小,光点在记录纸上的偏移量与偏转角θ0的关系光路参数决定振动子结构决定002、振动子的静态特性i=常数稳态后:电流与转角之间的关系:当63、振动子的动态特性幅频特性相频特性频率响应函数3、振动子的动态特性幅频特性相频特性频率响应函数7阻尼率ζ=0.707,ω/ωn<0.5~0.6确保测量精度振动子扭振系统幅频特性振动子扭振系统相频特性阻尼率ζ=0.707,ω/ωn<0.5~0.6确保测量精84、振动子的阻尼液体阻尼(固有频率较高)电磁阻尼(固有频率较低)输入电流过大的情况解决方法a、高频低灵敏度振动子b、串、并联电阻液体阻尼(并联)电磁阻尼(先并后串)4、振动子的阻尼液体阻尼(固有频率较高)电磁阻尼(固有频率较9电磁阻尼(先并后串)电磁阻尼(先并后串)105、振动子的选用原则

振动子固有频率的选择固有频率至少应为记录信号最高频率的1.7倍灵敏度的选择满足固有频率的要求下尽量选高灵敏度额度电流的选择并联分流电阻(油阻尼),串、并联电阻(电磁阻尼)5、振动子的选用原则振动子固有频率的选择灵敏度的选择额11是将一个或多个变量随时间或另一变量变化的过程转换为可识别和读取的信号仪器。它能保存所记录的信号变化以便分析处理。记录仪的最大特点是能自动记录周期性或非周期性多路信号的慢变化过程和瞬态电平变化过程。1、记录仪的定义工作频率输入信号动态范围记录线性度分辨度失真度响应时间走纸准确度和稳定度

2、记录仪的主要技术指标7.3记

是将一个或多个变量随时间或另一变量变化的过程转换为可121、检流计式笔录仪7.3.1笔式记录仪1、检流计式笔录仪7.3.1笔式记录仪132、函数记录仪2、函数记录仪147.3.2磁带记录仪磁带记录仪是利用铁磁性材料的磁化进行记录的仪器。

1、磁带记录仪的特点(1)记录频带宽;(2)能同时进行多路信息的记录,保证其时间和相位关系;(3)改变时基的能力,对高频信息用快速记录,慢速重放;(4)特别适用于长时间连续记录;(5)记录的信息精度高、失真小、线性好;(6)前面可加放大器,后面可直接与数据处理设备连接。

7.3.2磁带记录仪磁带记录仪是利用铁磁性材料的磁化进152、磁带记录仪的构成与工作原理2、磁带记录仪的构成与工作原理163、磁带记录仪的类型1)模拟式磁带记录仪

3、磁带记录仪的类型1)模拟式磁带记录仪172)数字式磁带记录仪

2)数字式磁带记录仪187.3.3新型记录仪

数字存储器示波器框图

7.3.3新型记录仪数字存储器示波器框图191)数字存储示波器示波器是使用极为广泛的显示(记录)仪器。用感光纸来记录信号的光线示波器目前已很少使用。以阴极射线管来显示信号的电子示波器,可分为模拟式和数字式两种,后者多为数字存储示波器。1)数字存储示波器示波器是使用极为广泛的显示(记202)无纸记录仪

无纸记录仪是一种无纸、无笔、无墨水、无一切机械传动机构的全新记录仪器,它以微处理器为核心,将模拟信号转换成数字信号,存储在大容量芯片上,并利用液晶显示。2)无纸记录仪无纸记录仪是一种无纸、无笔、无墨水、无213)光盘刻录机光盘刻录机有CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD-RW和DVD-RAM等类型,其中目前较常用的是CD-R和CD-RW两种。CD-R光盘的结构

CD-RW光盘的结构

3)光盘刻录机光盘刻录机有CD-R、CD-RW、227.4磁盘记录器

磁盘记录器大都用于微型计算机(微机)以及与之相关的仪器设备中。从构造上看,磁盘记录器可分为“软磁盘”和“硬磁盘”两大类。软磁盘装配图

硬磁盘外观图7.4磁盘记录器磁盘记录器大都用于微型计算机(237.5数字显示系统1、数字显示系统组成7.5数字显示系统1、数字显示系统组成24(a)二极管(b)二极管UF与对数lniF关系(c)二极管IV与i关系

2、发光二级管及其特性曲线(a)二极管(b)二极管UF与对数lni253、图像显示器阴极射线管显示器外观图液晶显示器外观图3、图像显示器阴极射线管显示器外观图液晶显示器外观图26ESD防护设计与处理..ESD防护设计与处理..271、ESD是什么?ESD的意思是“静电释放”的意思,它是英文:Electro-Staticdischarge的缩写,即“静电放电”的意思。静电是一种客观的自然现象,产生的方式多种,如接触、摩擦和感应等。雷电也是静电放电的一种形式;2011-02-111、ESD是什么?ESD的意思是“静电释放”的意思,它是英文282、ESD是怎样产生的?

——(1)摩擦起电(1)摩擦、剥离起电;——哪里有运动,哪里就有静电!2011-02-112、ESD是怎样产生的?

——(1)摩擦起电(292、ESD是怎样产生的?

——(2)感应起电(2)感应起电;1。RF部分元件(L6层)要靠近天线,同时用单独的屏蔽筐与其他部分隔离以防干扰其它信号。2011-02-112、ESD是怎样产生的?

——(2)感应起电(302、ESD是怎样产生的?

——(3)电容改变(3)电容的改变;V=Q/C;C=εA/d2011-02-112、ESD是怎样产生的?

——(3)电容改变(313、ESD的特点:

——(1)干燥环境更易产生静电人体活动时所产的典型静电电压(V)人体活动情形湿度10~20%湿度65~90%走过化织地毯35000V1500V走过塑料地板30000V1200V坐在椅子上工作6000V100V翻阅塑胶面书籍7000V600V在聚氨酯泡沫垫上活动18000V1500V2011-02-113、ESD的特点:

——(1)干燥环境更易产生323、ESD的特点:

——(2)人体对静电的感知在3kV时,你能通过皮肤感知;在5kV时,你能听见;在10kV时,你能看见;2011-02-113、ESD的特点:

——(2)人体对静电的感知333、ESD的特点:

——(3)静电放电的特点高电位:数百至数千伏,甚至高达数万至数十万伏;(人体对3kV以下的静电不易感觉到)低电量:静电多为微安级;(尖端瞬间放电除外)放电时间短:一般为微妙级;一个ESD瞬态感应电流在小于1ns的时间内就能达到峰值(依据IEC61000-4-2标准)受环境影响大:特别是湿度;湿度上升则静电积累减少,静电压下降;2011-02-113、ESD的特点:

——(3)静电放电的特点高344、ESD的危害:2011-02-114、ESD的危害:2011-02-11354、ESD的危害:

——(1)ESD失效仿真ESD失效:仿真人体带8kV静电放电,放电3次;放大3000倍;2011-02-114、ESD的危害:

——(1)ESD失效仿真E364、ESD的危害:

——(2)硬损伤和软损伤硬损伤:器件直接不能工作;软损伤:ESD减弱了单板性能,但仍能测试通过;单板或器件的性能变差;直至失效;2011-02-114、ESD的危害:

——(2)硬损伤和软损伤硬374、ESD的危害:

——(3)半导体的耐静电特性人体静电可以摧毁任何一个常用半导体器件。2011-02-114、ESD的危害:

——(3)半导体的耐静电特384、ESD的危害:

——ESD失效带来的影响内部损失:金钱、时间……外部损失:信誉、客户满意度……2011-02-114、ESD的危害:

——ESD失效带来的影响内39二.静电控制:1、为什么要进行ESD控制?2、控制什么?3、怎样控制?4、硬件开发人员力所能及的有哪些?2011-02-11二.静电控制:1、为什么要进行ESD控制?2011-02-401、为什么要进行ESD控制?金钱;时间;信誉;客户满意度……2011-02-111、为什么要进行ESD控制?金钱;2011-02-11412、控制什么?静电不能被消除,只能被控制;目标:让我们的产品不受ESD损伤!2011-02-112、控制什么?静电不能被消除,只能被控制;2011-02-1423、怎样控制?堵;从机构上做好静电的防护,用绝缘的材料把PCB板密封在外壳内,不论有多少静电都不能到释放到PCB上。导;有了ESD,迅速让静电导到PCB板的主GND上,可以消除一定能力的静电。2011-02-113、怎样控制?堵;2011-02-11434、硬件开发人员力所能及的有哪些?

——(1)整机级的堵和导;1、外壳和装饰件:金属以及可导电的电镀材料等,属于容易吸引和聚集静电的材料;ESD要求很高的项目要尽可能避免使用这些材料;2、必须使用导体材料时:结构上要事先预留有效而布局均匀的接地点;一般来说,顶针或者金属弹片的接地效果优于导电泡棉和导电布;3、无法做接地处理的例如电镀侧键等,需要重点在主板上做特别处理;包括(1)增加压敏电阻、TVS或者电容等器件;(2)预留GND管脚;(3)板边露铜吸引静电放电;4、外壳上的金属件,距离器件和走线必须大于2.2mm以上距离;5、堆叠上避免器件裸露于孔、缝边;如果无法避免的话,则要在组装上想办法堵;常见的做法有粘贴高温胶带或者防静电胶带等阻隔;所有结构设计需要留有增加隔离片的空间;6、硬件和结构上实在无法处理的ESD问题,有时候还能求助于软件或者商务的兄弟们;2011-02-114、硬件开发人员力所能及的有哪些?

——(1)444、硬件开发人员力所能及的有哪些?

——(2)主板级的堵和导;1、增大PCB板材面积,以增加GND面积,增强其中和静电的能力;成本或者差异化的堆叠让我们做小:!2、实在很小的主板,则必须要有至少一层完整的GND层;并且要能够跟电池地脚保持良好的连接;我们常常因为成本无法做到留出完整的地层;3、很小的主板,因为主板的中和电荷能力有限,则要多考虑从整机上堵,少考虑导;4、器件选择上,要选用高耐ESD的器件;静电保护器件在选择时需要考虑其容性,避免不合适的容性导致其所保护信号线的信号本身的失效;5、器件摆放时,容易被ESD影响的器件,尽量罩在屏蔽罩中;6、屏蔽罩必须保证有效而分布均匀的接地!要较为直接的接到主地上,盲孔直接结合埋孔;要四周分布均匀地接地;7、对IO口和键盘等容易暴露的部分电路,必须增加静电保护器件;2011-02-114、硬件开发人员力所能及的有哪些?

——(2)454、硬件开发人员力所能及的有哪些?

——(2)主板级的堵和导;8、器件摆放上,必须遵守就近释放的原则,ESD保护器件应靠近IO和侧键等摆放;其次是跨在中间路上;避免靠近芯片摆放;这样能够减少ESD脉冲信号进入附近线路的瞬态耦合;虽然没有直接的连接,但是这种二次辐射效应也会让其他部分工作紊乱;9、Layout走线必须遵守有效保护的原则;走线应该从接口处先走到TVS处,然后才能走到CPU等芯片处;远远地“挂”在信号线上的静电保护器件,会因为引线寄生电感过大而导致保护失效,让保护形同虚设;10、TVS管的接地脚与主地之间的连接必须尽可能的短,减小接地平面的寄生电感;11、TVS器件应该尽可能靠近连接器以减少进入附近线路的瞬态耦合。虽然没有到达连接器的直接通路,但这种二次辐射效应也会导致电路板其它部分的工作紊乱。2011-02-114、硬件开发人员力所能及的有哪些?

——(2)464、硬件开发人员力所能及的有哪些?

——(2)主板级的堵和导;12、避免在板边走重要的信号线;例如时钟、复位信号;13、主板上未使用的地方尽可能的铺成地;并且连接到主地上;多铺地减小了信号与地之间的间距,相当于减小信号的回路面积;(该面积越大,所包含的场流量越大,其感应电流也越大)14、需要注意ESD对地层的直接放电有可能损坏敏感电路。在使用TVS二极管的同时还要使用一个或多个高频旁路电容器,这些电容器放置在易损元件的电源和地之间。旁路电容减少了电荷注入,保持了电源与接地端口的电压差。15、电源走在主板中间比在板边好;地布局在板中间比板边好;2011-02-114、硬件开发人员力所能及的有哪些?

——(2)47三.ESD纠错方法和补救措施:由于ESD控制的复杂性,即使经验非常丰富的工程师也很难做到万无一失;对于进入生产环节才发现ESD问题的产品,能够准确及时的补救,是十分重要的!2011-02-11三.ESD纠错方法和补救措施:由于ESD控制的复杂性,即使481、纠错的原则及步骤:找出放电路径机器ESD通不过是一个很头疼的问题,可以通过一些步骤找出是哪里导致ESD不过的;1、仔细观察实验现象;注意电弧的放电强度以及放电方向,让静电枪从不同的方向靠近同一个放电点,看看其电弧现象有何不同,分析静电是如何进入机身的,假设其可能的放电路径;2、逐渐增加或者减少放电电压,以便记录下该失效点是在哪个电压区间失效的;要有条不紊的实验,并且记录数据;例如在空气放电测试时,如果8kV不能通过,向下打6kV、4kV;如果8kV能够通过,向上打10kV、12kV、15kV;3、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;4、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,其中的某一个或某几个引起手机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,最终找出失效的真正原因。我们常常希望能一针见血的解决问题,但是常常碰到需要多剂药物同时下才能解决问题,所以我们在解决ESD问题时要不怕麻烦和枯燥;2011-02-111、纠错的原则及步骤:找出放电路径机器ESD通不过是一个很头492、补救措施:堵、导、换器件如果不是万不得已,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,必须认真寻找最恰当的补救措施。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:1、堵:(1)去掉某些金属件的接地弹片、顶针或者泡棉;(2)添加绝缘胶带或者防静电胶带;(3)更改表面处理工艺,将导电的表面处理更改为不导电的表面处理;2、导:(1)实验刮开PCB增加露铜吸收静电,验证有效则更改量产数据;(2)加导电布或者导电泡棉释放静电;(3)增加压敏电阻、增加pF级小电容、将压敏电阻更改为TVS管等方式。3、换器件:(1)将防静电能力较差的压敏电阻和小电容更换为TVS管;(2)将容易被打坏的分立器件,更换为兼容的其他家器件;2011-02-112、补救措施:堵、导、换器件如果不是万不得已,尽量找到较好的503、可生产性找到解决方案后,必须对此方案进行进一步的分析,要尽量做到经济并适于量产;避免采用昂贵的元器件;避免在制造过程中采用复杂的手工操作;不能因为采取的措施复杂导致生产困难或者极其不可靠;2011-02-113、可生产性找到解决方案后,必须对此方案进行进一步的分析,要51武汉理工大学检测技术课件Chapter7(1)武汉理工大学检测技术课件Chapter7(1)527.1概述显示和记录仪器一般包括指示和显示仪表、记录仪器。从记录信号的性质来分,显示和记录仪又可分为模拟型和数字型两大类。

7.1概述显示和记录仪器一般包括指示和显示仪表、记537.2光线示波器

是一种常用的模拟式记录器,主要用于模拟量的数据记录,它将信号调整仪输入的电信号转换为光信号并记录在感光纸或胶片上,从而得到试验变量与时间的关系曲线。

1、光线示波器定义(1)高的灵敏度;(2)记录信号的频率可达数千赫[兹];(3)实现交叉记录,能最大限度地利用记录纸;(4)能够得到曲线形式的资料,并且直观性好。(1)工作频率还不够宽;(2)记录曲线不能利用数字分析仪器或计算机进行处理;(3)感光记录纸价格较贵,且不能重复使用。2、光线示波器的特点:

优点:不足之处:7.2光线示波器是一种常用的模拟式记录器,主要用于541.工作原理振动子系统、光学系统、记录纸传动系统以及电气系统振动子系统包括:

振动子

磁系统恒温装置7.2.1光线示波器的工作原理和结构组成

1.工作原理振动子系统、光学系统、记录纸传动系统以及电气系统557.2.2振动子特性MG+MC+Ma=Mi电磁转矩Mi=kii张丝的弹性反抗力矩MG=Gθ阻尼力矩惯性力矩J为转动惯量1、振动子的力学模型

7.2.2振动子特性MG+MC+Ma=Mi电磁转矩Mi562、振动子的静态特性i=常数稳态后:电流与转角之间的关系:当θ0很小,光点在记录纸上的偏移量与偏转角θ0的关系光路参数决定振动子结构决定002、振动子的静态特性i=常数稳态后:电流与转角之间的关系:当573、振动子的动态特性幅频特性相频特性频率响应函数3、振动子的动态特性幅频特性相频特性频率响应函数58阻尼率ζ=0.707,ω/ωn<0.5~0.6确保测量精度振动子扭振系统幅频特性振动子扭振系统相频特性阻尼率ζ=0.707,ω/ωn<0.5~0.6确保测量精594、振动子的阻尼液体阻尼(固有频率较高)电磁阻尼(固有频率较低)输入电流过大的情况解决方法a、高频低灵敏度振动子b、串、并联电阻液体阻尼(并联)电磁阻尼(先并后串)4、振动子的阻尼液体阻尼(固有频率较高)电磁阻尼(固有频率较60电磁阻尼(先并后串)电磁阻尼(先并后串)615、振动子的选用原则

振动子固有频率的选择固有频率至少应为记录信号最高频率的1.7倍灵敏度的选择满足固有频率的要求下尽量选高灵敏度额度电流的选择并联分流电阻(油阻尼),串、并联电阻(电磁阻尼)5、振动子的选用原则振动子固有频率的选择灵敏度的选择额62是将一个或多个变量随时间或另一变量变化的过程转换为可识别和读取的信号仪器。它能保存所记录的信号变化以便分析处理。记录仪的最大特点是能自动记录周期性或非周期性多路信号的慢变化过程和瞬态电平变化过程。1、记录仪的定义工作频率输入信号动态范围记录线性度分辨度失真度响应时间走纸准确度和稳定度

2、记录仪的主要技术指标7.3记

是将一个或多个变量随时间或另一变量变化的过程转换为可631、检流计式笔录仪7.3.1笔式记录仪1、检流计式笔录仪7.3.1笔式记录仪642、函数记录仪2、函数记录仪657.3.2磁带记录仪磁带记录仪是利用铁磁性材料的磁化进行记录的仪器。

1、磁带记录仪的特点(1)记录频带宽;(2)能同时进行多路信息的记录,保证其时间和相位关系;(3)改变时基的能力,对高频信息用快速记录,慢速重放;(4)特别适用于长时间连续记录;(5)记录的信息精度高、失真小、线性好;(6)前面可加放大器,后面可直接与数据处理设备连接。

7.3.2磁带记录仪磁带记录仪是利用铁磁性材料的磁化进662、磁带记录仪的构成与工作原理2、磁带记录仪的构成与工作原理673、磁带记录仪的类型1)模拟式磁带记录仪

3、磁带记录仪的类型1)模拟式磁带记录仪682)数字式磁带记录仪

2)数字式磁带记录仪697.3.3新型记录仪

数字存储器示波器框图

7.3.3新型记录仪数字存储器示波器框图701)数字存储示波器示波器是使用极为广泛的显示(记录)仪器。用感光纸来记录信号的光线示波器目前已很少使用。以阴极射线管来显示信号的电子示波器,可分为模拟式和数字式两种,后者多为数字存储示波器。1)数字存储示波器示波器是使用极为广泛的显示(记712)无纸记录仪

无纸记录仪是一种无纸、无笔、无墨水、无一切机械传动机构的全新记录仪器,它以微处理器为核心,将模拟信号转换成数字信号,存储在大容量芯片上,并利用液晶显示。2)无纸记录仪无纸记录仪是一种无纸、无笔、无墨水、无723)光盘刻录机光盘刻录机有CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD-RW和DVD-RAM等类型,其中目前较常用的是CD-R和CD-RW两种。CD-R光盘的结构

CD-RW光盘的结构

3)光盘刻录机光盘刻录机有CD-R、CD-RW、737.4磁盘记录器

磁盘记录器大都用于微型计算机(微机)以及与之相关的仪器设备中。从构造上看,磁盘记录器可分为“软磁盘”和“硬磁盘”两大类。软磁盘装配图

硬磁盘外观图7.4磁盘记录器磁盘记录器大都用于微型计算机(747.5数字显示系统1、数字显示系统组成7.5数字显示系统1、数字显示系统组成75(a)二极管(b)二极管UF与对数lniF关系(c)二极管IV与i关系

2、发光二级管及其特性曲线(a)二极管(b)二极管UF与对数lni763、图像显示器阴极射线管显示器外观图液晶显示器外观图3、图像显示器阴极射线管显示器外观图液晶显示器外观图77ESD防护设计与处理..ESD防护设计与处理..781、ESD是什么?ESD的意思是“静电释放”的意思,它是英文:Electro-Staticdischarge的缩写,即“静电放电”的意思。静电是一种客观的自然现象,产生的方式多种,如接触、摩擦和感应等。雷电也是静电放电的一种形式;2011-02-111、ESD是什么?ESD的意思是“静电释放”的意思,它是英文792、ESD是怎样产生的?

——(1)摩擦起电(1)摩擦、剥离起电;——哪里有运动,哪里就有静电!2011-02-112、ESD是怎样产生的?

——(1)摩擦起电(802、ESD是怎样产生的?

——(2)感应起电(2)感应起电;1。RF部分元件(L6层)要靠近天线,同时用单独的屏蔽筐与其他部分隔离以防干扰其它信号。2011-02-112、ESD是怎样产生的?

——(2)感应起电(812、ESD是怎样产生的?

——(3)电容改变(3)电容的改变;V=Q/C;C=εA/d2011-02-112、ESD是怎样产生的?

——(3)电容改变(823、ESD的特点:

——(1)干燥环境更易产生静电人体活动时所产的典型静电电压(V)人体活动情形湿度10~20%湿度65~90%走过化织地毯35000V1500V走过塑料地板30000V1200V坐在椅子上工作6000V100V翻阅塑胶面书籍7000V600V在聚氨酯泡沫垫上活动18000V1500V2011-02-113、ESD的特点:

——(1)干燥环境更易产生833、ESD的特点:

——(2)人体对静电的感知在3kV时,你能通过皮肤感知;在5kV时,你能听见;在10kV时,你能看见;2011-02-113、ESD的特点:

——(2)人体对静电的感知843、ESD的特点:

——(3)静电放电的特点高电位:数百至数千伏,甚至高达数万至数十万伏;(人体对3kV以下的静电不易感觉到)低电量:静电多为微安级;(尖端瞬间放电除外)放电时间短:一般为微妙级;一个ESD瞬态感应电流在小于1ns的时间内就能达到峰值(依据IEC61000-4-2标准)受环境影响大:特别是湿度;湿度上升则静电积累减少,静电压下降;2011-02-113、ESD的特点:

——(3)静电放电的特点高854、ESD的危害:2011-02-114、ESD的危害:2011-02-11864、ESD的危害:

——(1)ESD失效仿真ESD失效:仿真人体带8kV静电放电,放电3次;放大3000倍;2011-02-114、ESD的危害:

——(1)ESD失效仿真E874、ESD的危害:

——(2)硬损伤和软损伤硬损伤:器件直接不能工作;软损伤:ESD减弱了单板性能,但仍能测试通过;单板或器件的性能变差;直至失效;2011-02-114、ESD的危害:

——(2)硬损伤和软损伤硬884、ESD的危害:

——(3)半导体的耐静电特性人体静电可以摧毁任何一个常用半导体器件。2011-02-114、ESD的危害:

——(3)半导体的耐静电特894、ESD的危害:

——ESD失效带来的影响内部损失:金钱、时间……外部损失:信誉、客户满意度……2011-02-114、ESD的危害:

——ESD失效带来的影响内90二.静电控制:1、为什么要进行ESD控制?2、控制什么?3、怎样控制?4、硬件开发人员力所能及的有哪些?2011-02-11二.静电控制:1、为什么要进行ESD控制?2011-02-911、为什么要进行ESD控制?金钱;时间;信誉;客户满意度……2011-02-111、为什么要进行ESD控制?金钱;2011-02-11922、控制什么?静电不能被消除,只能被控制;目标:让我们的产品不受ESD损伤!2011-02-112、控制什么?静电不能被消除,只能被控制;2011-02-1933、怎样控制?堵;从机构上做好静电的防护,用绝缘的材料把PCB板密封在外壳内,不论有多少静电都不能到释放到PCB上。导;有了ESD,迅速让静电导到PCB板的主GND上,可以消除一定能力的静电。2011-02-113、怎样控制?堵;2011-02-11944、硬件开发人员力所能及的有哪些?

——(1)整机级的堵和导;1、外壳和装饰件:金属以及可导电的电镀材料等,属于容易吸引和聚集静电的材料;ESD要求很高的项目要尽可能避免使用这些材料;2、必须使用导体材料时:结构上要事先预留有效而布局均匀的接地点;一般来说,顶针或者金属弹片的接地效果优于导电泡棉和导电布;3、无法做接地处理的例如电镀侧键等,需要重点在主板上做特别处理;包括(1)增加压敏电阻、TVS或者电容等器件;(2)预留GND管脚;(3)板边露铜吸引静电放电;4、外壳上的金属件,距离器件和走线必须大于2.2mm以上距离;5、堆叠上避免器件裸露于孔、缝边;如果无法避免的话,则要在组装上想办法堵;常见的做法有粘贴高温胶带或者防静电胶带等阻隔;所有结构设计需要留有增加隔离片的空间;6、硬件和结构上实在无法处理的ESD问题,有时候还能求助于软件或者商务的兄弟们;2011-02-114、硬件开发人员力所能及的有哪些?

——(1)954、硬件开发人员力所能及的有哪些?

——(2)主板级的堵和导;1、增大PCB板材面积,以增加GND面积,增强其中和静电的能力;成本或者差异化的堆叠让我们做小:!2、实在很小的主板,则必须要有至少一层完整的GND层;并且要能够跟电池地脚保持良好的连接;我们常常因为成本无法做到留出完整的地层;3、很小的主板,因为主板的中和电荷能力有限,则要多考虑从整机上堵,少考虑导;4、器件选择上,要选用高耐ESD的器件;静电保护器件在选择时需要考虑其容性,避免不合适的容性导致其所保护信号线的信号本身的失效;5、器件摆放时,容易被ESD影响的器件,尽量罩在屏蔽罩中;6、屏蔽罩必须保证有效而分布均匀的接地!要较为直接的接到主地上,盲孔直接结合埋孔;要四周分布均匀地接地;7、对IO口和键盘等容易暴露的部分电路,必须增加静电保护器件;2011-02-114、硬件开发人员力所能及的有哪些?

——(2)964、硬件开发人员力所能及的有哪些?

——(2)主板级的堵和导;8、器件摆放上,必须遵守就近释放的原则,ESD保护器件应靠近IO和侧键等摆放;其次是跨在中间路上;避免靠近芯片摆放;这样能够减少ESD脉冲信号进入附近线路的瞬态耦合;虽然没有直接的连接,但是这种二次辐射效应也会让其他部分工作紊乱;9、Layout走线必须遵守有效保护的原则;走线应该从接口处先走到TVS处,然后才能走到CPU等芯片处;远远地“挂”在信号线上的静电保护器件,会因为引线寄生电感过大而导致保护失效,让保护形同虚设;10、TVS管的接地脚与主地之间的连接必须尽可能的短,减小接地平面的寄生电感;11、TVS器件应该尽可能靠近连接器以减少进入附近线路的瞬态耦合。虽然没有到达连接器的直接通路,但这种二次辐射效应也会导致电路板其它部分的工作紊乱。2011-02-114、硬件开发人员力所能及的有哪些?

——(2)974、硬件开发人员力所能及的有哪些?

——(2)主板级的堵和导;12、避

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