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手機電磁兼容測試:ESD靜電放電問題盤點

更新時間:2021-10-18      點擊(jī)次數:2722

靜電放電(diàn)(ESD)的破壞作用具(jù)有隱(yǐn)蔽性、潛(qián)在性、隨機性(xìng)和複雜性的特點。來自Intel的資料表明,在(zài)引起電子器件故障的諸多因素中,ESD是最大的隱患。所以,模(mó)擬靜電放電的測試在世界範圍內得到廣泛關注。

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手機(jī)靜電放電(diàn)失效的具體表(biǎo)現

1. 手機通話中斷。
2. 手機部分功能失效,但試驗(yàn)結束後或重新啟動手機,可以恢複正常。具體(tǐ)表現為(wéi):屏幕顯示異常(cháng),如白屏、條紋、亂碼、模糊(hú)等;通話異常,如嘯叫聲或聲音時斷時續;按鍵(觸摸屏)功能異常(cháng);軟件誤(wù)報警,例如並未(wèi)進行(háng)充電器插拔,卻頻繁提示“充電已連接、充電器已移除"。
3. 手機自動關機或重新啟(qǐ)動。可能發生在通話狀態或(huò)待機狀態。
4. 手機失效或損壞。如攝像頭等部(bù)分器件損壞;手機與充電器相連(lián)進(jìn)行測(cè)試(shì)時,充電器也可(kě)能出現失(shī)效、損壞甚至爆炸等問題。

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手機靜電放(fàng)電失效的具體分析

1. 通(tōng)話中斷:靜電放電影響手機內部(bù)的射頻電路和/或基帶電路,造成信噪比下降,信號同步出現問題,從(cóng)而導致通話中斷。另外靜電放電間接試驗中,手(shǒu)機與(yǔ)大(dà)麵積金屬水平耦合板僅隔一張厚0.5mm的絕緣墊。當手機天線距水平耦合板過近時,可能產生相互耦合(hé),導致手機(jī)靈敏度大大下(xià)降。
2. 自動關機或重啟:基(jī)帶電(diàn)路(lù)的複位電路受到靜電幹擾導致(zhì)手機誤關機或重啟。
3. 手機失效或損(sǔn)壞:靜電(diàn)放電過程中瞬間高(gāo)電壓和大電流導致器(qì)件的熱失效或者絕緣(yuán)擊穿。另外靜電放電過程中產(chǎn)生的(de)強電磁場導致器件暫時失效。
4. 軟件故(gù)障:靜(jìng)電幹(gàn)擾信號被當作有用信號,導致操作係統誤響應。

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手機靜電放電失效的改(gǎi)進建議

1.方案(àn)初期考慮靜(jìng)電設計

盡量選(xuǎn)擇靜電敏感度等級高的器件。器(qì)件與靜電源隔離,減少回路麵積(麵(miàn)積越(yuè)大,所包含(hán)的場流(liú)量越大,其感應電流越大)。具體的(de)措施可能包括(kuò):走線越短越好;電源與地越接近越好;存在多(duō)組(zǔ)電源和地時,以格子方式連接;太長的信號線(xiàn)或電源線宜(yí)與地線(xiàn)交錯(cuò)布置;信號線越靠近地線越(yuè)好;同一特性器件(jiàn)越近越(yuè)好;盡量在PCB上使用完整的(de)地平麵,PCB接地麵積越大越(yuè)好,不要有大的缺口,PCB的接地線要低阻抗(kàng);電源、地布局在板中間比(bǐ)在四周好;在電源和地之間(jiān)放置高頻旁路電(diàn)容;保護靜(jìng)電敏感的元器件。

2.出現靜(jìng)電(diàn)問題(tí)後的整改建議
用(yòng)專業的“靜電放電發(fā)生(shēng)器"進行直接放電/間接放電、空氣放電/接觸放電,確認耦合路徑;
從不同位置放電,確定所(suǒ)有敏感的放電點和放電路徑;
從低到(dào)高,在不(bú)同電壓下進行試驗,確定失效電壓(yā)範圍;
多試驗幾台樣機,分析共(gòng)性,確認失效(xiào)原因;
根據耦合路徑、放(fàng)電路徑、失效(xiào)現象,判斷相關的敏感器件;
針對敏(mǐn)感器件製訂整改方案;
具體措施如對於機殼(ké)縫隙、按(àn)鍵的問題可用介質(zhì)隔離的方式來(lái)處理;對於攝像頭(tóu)、麥克(kè)風、聽筒等問題可(kě)以通過介質隔離、加強(qiáng)接地等方式來處理;具有屏蔽殼的(de)芯片可以(yǐ)通過加強屏蔽效果、屏蔽殼加強接地的方式(shì)來處理;對(duì)於接口電路(lù)、關鍵芯片的(de)引腳,要(yào)通過使(shǐ)用保護器件(如TVS管,ESD防護器件)來加以保護;對於軟件的故障,可以通過增加一些邏輯判(pàn)斷來消除幹擾的影響。
反複試驗以修正和驗證整改方案。
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