ESD测试与整改设计参考ppt课件.ppt

1、静电放电测试和整流设计。目录，1名词解释2静电放电测试设备3静电放电标准文件4静电放电测试要求5静电放电设计思想和经验6静电放电整流思想和经验7静电放电寿命提示，2。1名词解释，静电放电=静电放电EUT=测试设备电磁兼容性=电磁兼容性=电磁干扰电磁干扰电磁干扰=电磁干扰辐射(交流/DC)辐射(谐波/闪烁)谐波电流测试电磁干扰电磁干扰=电磁敏感度=辐射抗扰度，静电放电(静电放电)，电快速瞬变脉冲，浪涌，电压变化和突然下降/电压骤降和中断，3，状态方程=电过应力(状态方程)，指所有过度的电应力。超过其最大规定极限后，设备的功能将被削弱或损坏。Esd是EOS的原因之一，但它不一定导致Eos，许多其他

2、原因也导致Eos。国际电工委员会/国际电工委员会：是电气技术所有领域的国际标准和合格评定机构。耦合板=耦合平面，金属片或金属板，放电它用来模拟EUT附近物体的放电，并做间接放电实验。就我个人而言，我认为这个委员会也是EUT的参考依据。因此，进行静电放电实验时，EUT应放置在水平耦合板边缘0.1m以内。如果EUT太大，有必要增加耦合板。保护目标：应针对易出现静电放电问题的组件或模块提供静电放电保护措施。例如主集成电路、存储器、闪存等。4、2静电放电测试设备，1)静电放电发生器，两种设备如下图所示。通常，尖端用于接触放电，圆头用于空气放电。5，2)桌面设备，6，7，测试配置：一个0.8米高的木桌放

3、置在地面参考平面上，放置在桌面上的水平耦合板(HCP)的面积为1.6米* 0.8米。垂直耦合板(VCP)的面积为0.5米* 0.5米，一个0.5毫米厚的绝缘垫将EUT电缆与HCP分开。接地参考平面应为最小厚度为0.25毫米的铜片或铝片。虽然也可以使用其他金属材料，但它们的厚度至少为0.65毫米。接地参考平面的最小尺寸为1平方米。实际大小取决于EUT的大小。此外，每侧应超出EUT或耦合板至少0.5m，并与保护接地系统连接。耦合板：应由与接地参考平面相同的金属和厚度制成，并通过两端的470K电阻与接地参考平面相连。8、3静电放电标准文件，GBT 17626.2 -2006:中国国家标准，整机静电放

4、电测试；国际电工委员会60001-4-2 :20013360国际电工委员会标准，整机静电放电测试；美国电子工业协会JEDEC JESD22-A114-B:标准，人体模型条件下电子元件的静电放电敏感性试验；ESDA ESDST 5.1:人体模型下电子元器件静电放电灵敏度测试：9、器件的静电放电测试标准。目前，本标准分为两个层次：整机和部件。前者通常被列为电磁兼容测试之一，主要用于测试产品在使用和维护过程中承受静电放电的能力。典型标准是国际电工委员会61000-4-2；后者主要用于测试组件承受静电的能力。它分为三种模型：人体模型、机器模型和充电装置模型。该标准规定了测试电路和方法。典型标准有MIL

5、883、ESDSTM5.1、ESDSTM5.2、ESDST 5 . 3 . 1、JEDD22-114等。主要的标准组织包括密尔、ESDA、国际电工委员会、环境影响评估/日本电气工程设计委员会、美国电气工程学会和美国电气工程学会等。早期标准形成于20世纪60年代和70年代，主要标准基本相同，自2000年以来变化不大。目前，新标准的制定主要是在ESDA，要求10，4次静电放电测试，一般一个端子=10次单次放电，每次放电的时间间隔=1秒。可接触端子的接触放电；不能直接接触的端子，如钥匙，被空气带静电；然而，一些制造商也要求在他们接触的端子上排气。不同制造商要求的放电水平不同，国家静电放电水平见下页图

6、表；一般来说，接触放电需要系统能够自动恢复的电压值：海尔/创维： 8kv海信/TCL :6kv；konka/xoceco :4Kv；长虹似乎并不在国内市场发挥作用。11，12，静电放电波形(来自GBT 17626-2)，13，14，5静电放电的设计思路和经验，日常生活中经常会出现静电放电现象，售后反馈中存在很多静电放电质量问题，所以开发商应该做好静电放电，提高产品的可靠性。如果产品的静电放电特性不好，并且问题的反馈是持续的，这肯定不是每个人都想要的。1)静电放电设计一般有三个方向：以减小和减弱静电放电对保护目标的冲击强度；提高保护目标的抗静电性能；软件看门狗/复位。如何降低静电放电对保护目标的

7、冲击强度？一般是切割接地/串联电阻磁珠/增加esd器件/接地并联电容/缩短目标器件引脚引线；如何提高保护目标的静电放电鲁棒性？一般是增加目标参考地的完整性/减小电源高频电流回路的面积/减小输入端对参考地的高频输入阻抗/集成esd/集成电路设计内部/增加接地屏蔽；如何添加看门狗/复位？软件看门狗，即复位；当主回路死亡时；添加状态检测是查看寄存器/io端口的状态是否正确，如果错误则复位。15，2)静电放电对保护目标的影响一般有三种方式：接地传导、信号线电源线输入输出线传输和空间辐射。毕竟控制，静电放电问题可以从冲击路径解决。电子产品的结构工程师、软件工程师和硬件工程师可以在设计的初始阶段相互配合，

8、使结构能够注意写保护的正确控制；16，3)硬件静电放电设计。1尽量确保主集成电路的每个电源引脚附近都有一个陶瓷芯片去耦电容，其大小通常为100n。当然，如果两个电源引脚具有相同的电压和相似的特性，可以认为两个引脚共用一个电容，这样可以节省空间；在布局方法中，建议电源引脚附近的去耦电容应尽可能靠近主集成电路；如果可能的话，电源的接线首先通过电容，然后到主集成电路的电源引脚。这种布局方法不仅对静电放电有效，而且对电磁干扰特性也非常有效；如果电源引脚附近的引脚是电源的地，去耦电容位于顶层，请将电容的地连接到顶层尽可能靠近的ic接地引脚。这种方式可以减少回路面积、包含的场流和感应电流。17，该图是将电

9、容放置在布局18中的一个示例，2尝试确保主ic的每个i/o引脚和信号引脚附近有一个串联的限流电阻，其大小范围为10r至10k，具体值取决于信号要求。3.请确保在主ic的每个adc引脚和ir引脚附近有一个地下电容，其大小范围为10P至100N。具体数值取决于信号。该原理图是关键遥控的esd设计参考。bav99/变阻器、串联电阻或其他静电放电装置应尽可能保留在视频端子19和4输入的信号线上。5如果有vga的在线升级设计，100R电阻可以与RX和TX串联，并且可以添加bav99(或变阻器)以增强esd特性。100R电阻可与6 e2prom的bav99或I2C上的电容串联，以增强e2prom的esd电

10、阻。20，7 i/o引脚和与信号引脚串联的抗静电限流电阻应放置在ic附近，这将在4或5行内产生良好的效果。这种布局方法可以有效抑制辐射的冲击电流，对静电放电和点火有效，对电磁干扰也有一定的好处。Bav99或其他用于视频信号的esd设备应靠近插座。9 flash和spi信号的排除应靠近主ic。这种布局方法有利于静电放电、电磁干扰和图像干扰，也是改善flash中程序丢失问题的有效措施之一。10静电电流通向电源模块的地面应足够大和宽，通道应是直的和u形的11合理的土地采伐，但土地采伐一般与电磁干扰等特征相矛盾，因此土地采伐应该合理。一般来说，可以焊回的选项应该留在切割间隙之间。21、6静电放电整改思

11、路和经验，1)软件(类似设计思路)，将未使用的输入输出端口设置为低水平；添加看门狗；检测保护目标的状态位；协助硬件工程师分析哪些模块异常。2)硬件：首先通过各种手段分析静电放电对保护目标的影响来源、路径和具体位置，然后尝试采取措施加以改善，优先采用合理且易于实施的措施。来源：找出哪个端子容易发生静电放电、空气放电或接触放电，然后抓住问题点增加测试次数或增加放电电压使EUT失效；保持现场，多分析故障，如调试、操作按键遥控等。以便获得更多信息。22，路径：确定静电放电影响对保护目标：的传导/信号线和电源线输入输出的传输/空间辐射的干扰方式。这个分析非常重要。例如，如果静电放电冲击是从太空辐射出来的，切割地面是没有用的。具体位置：你能清楚地看出图像、声音或记忆有问题吗？如果是图像，找出哪个模块是错误的，例如afec/VD/comb/scaler/memory/t