而ESD测试是EMC测试标准的一项基本测试项目,ESD测试对硬件工程师来说无疑是一种磨练,它是稽核前期设计是否全面、PCB布线是否合理,以及产品制造工艺是否成熟的考验法宝。
硕凯电子配备设备完好的EMC实验室,也常常帮助客户办理ESD测试问题,下面是由硕凯
对付整机来说,ESD抗扰能力不仅仅来自芯片的ESD耐压,PCB的布局布线,乃至与工艺构造也有密切关系。

常见的ESD试验等级为

打仗放电:
1级——2KV;
2级——4KV;
3级——6KV;
4级——8KV;
空气放电:
1级——2KV;
2级——4KV;
3级——8KV;
4级——15KV。
对付不同行业的电子设备来说,测试等级可能都不一样,这个时候就须要详细问题详细剖析。
1、袒露的外部接口
对袒露在外部的一些接口,像USB、VGA、DC、SD卡等等,对这些接口进行打仗放电时,静电很随意马虎就会“串”到电源线上,静电由本来的共模变成了差模,此时电源上就会产生一个很高的尖峰,很多芯片都承受不了,发生去世机,复位等问题。
对付电源VCC的ESD保护,可以并接TVS管来办理。TVS管与稳压二极管很相似,都有一个额定的电压,不同的是它的相应速率特殊快,对静电有很好的泄放浸染。
硕凯电子针对USB2.0端口专门设计了一种ESD防护方案:如图1,在USB2.0的电源线,数据线用1颗TVS对地做防护,钳位静电电压。采取的硕凯TVS管型号是ESD05V14T-LC,它的结电容小于1.2pF,在USB2.0最高速率480Mbps时都可以完成传输旗子暗记,采取SOT-143,体积小,节约PCB 空间,便于工程师设计。
2、对外接口的旗子暗记线
对外接口的旗子暗记线同样也须要保护,不然静电经由旗子暗记线直接到达芯片IO管脚,虽然芯片的IO都有二极管保护,一样平常可以抵御+-2KV的静电,但是对付+-6KV的ESD打仗放电,就会遭遇破坏的风险。同样是USB接口,如图2,差分旗子暗记线D+和D-接了个ESD器件ESD05V14T-LC,实际上是与USB电源和地并接反向二极管,把电流导向USB电源或者地。
3、芯片的电源引脚
有些芯片很随意马虎受静电的影响,进行ESD试验时,总是发生复位或者去世掉。究其缘故原由,一样平常都是电源引脚受到滋扰。对此可以对其电源添加LC滤波。一样平常芯片的VDD管脚阁下都会有一个去耦电容,但是这个去耦电容是没有办法有效拦截静电的,乃至是几十uF的钽电容并接小电容,效果仍旧不佳。这时候,如果再串一个小电感,情形就得到很好的改不雅观。静电放电会产生一个尖峰,同属于高频滋扰,LC可以很好地将高频滤除,使通过电感之后的尖峰大大减弱,IC就不随意马虎去世机或者复位。
4、PCB板铺地
PCB要只管即便多的铺地。如果是双面板,两面都要大面积铺铜,而且还要有足够的地过孔;如果是四层板或以上,紧张元件层的附近平面层要设置成地层。比如四层板,如果紧张元件在顶层,那么分层为:顶层->地层->电源层->底层;如果紧张元件在底层,分层为:顶层->电源层->地层->底层。
5、接地端开释静电
想让静电得到开释,就要担保良好的接地。以医疗电子举例,一样平常的医疗电子产品比如监护仪,机身后面都会有一个等电位接地端。在做ESD试验的时候,这个接地端也是要接大地的,这样就有了一个静电快速泄放的路子。
如图3,如果主电路板分为三个模块:电源板,主控板和接口板,接口板的接口外壳地要和旗子暗记地分开,然后接口板的外壳地和等电位端用粗导线相连。系统的旗子暗记地可以从电源板的外壳地与旗子暗记地相连然后共用一根粗导线与等电位审察连。之以是没有采取每块板都分别接到等电位真个星形接地方法,是由于星形接地会形成接地环路,从而增加射频噪声和随意马虎受电磁滋扰。
ESD测试要考虑的方面很多,从电路事理图的设计,PCB板的布线再到根本元器件的选择,电路保护元件的合理运用,步步都可能影响着ESD测试的结果。这磨练着硬件工程师们踏实的理论根本,丰富的设计履历,如果想要做到面面俱到这无疑有些苛刻。










