ESD便是硬件工程师的一个噩梦,多少人为它牵肠挂肚闻风丧胆夜不能寐,每一次做ESD测试时心都是悬着的,测试工程师每打一枪,心就抖一下,直到测完功能才能松一口气。每次拿起ESD枪就紧张,怕打碎了样品,也怕欠妥心打到自己手上,那酸爽,试过的都知道。为什么都这么怕ESD呢。不是对产品没有信心,而是ESD瞬态能量大,毁坏性太大,搞不好就打碎了。有没有见过拿了几个样品去做ESD,打一枪坏一个,打一枪坏一个……然后就直接回家了。

如此胆怯的ESD,它是怎么测的呢?根本知识先来回顾一下。ESD人称静电放电。
1) 根据产品的事情状态分为上电模式和不上电模式。上电模式仿照的是产品正常事情时的ESD情形,而不上电模式仿照的是产品生产运输过程的ESD情形。
2) 无论是上电模式还是不上电模式,都分为打仗放电和空气放电,打仗放电测试时静电枪的头是尖的,空气放电测试时静电枪的头是圆的。打仗放电一样平常打在产品金属物体表面,比如说金属外壳,螺丝,连接器的针等。空气放电一样平常打在非金属材料上方,比如说塑料外壳,缝隙处等。
3) 汽车行业的放电模型一样平常用的人体放电模型。上电模式一样平常用的330pF-2kohm,330pF-330ohm,25kV除外,不上电模式一样平常用的150pF-2kohm,150pF-330ohm。有没有创造仿照人站在地上的电容为150pF,仿照人站在车上的电容为330pF。
4) 其余上电模式还分为直接放电和间接放电,直接放电便是直接打产品,间接放电便是产品放在耦合板子上,打板子。
5) 还有一些整车厂哀求将CAN LIN和开关旗子暗记的线束剥开皮打,够残酷的,仿照的是手碰到开关带来的ESD。
ESD测试项
静电枪
尖嘴静电头
圆嘴静电头
根本知识讲完了,下面就到了关键时候了。ESD失落效了怎么办?
我首先想到的是最好不要失落效,尽可能减少由于非设计缘故原由导致的失落效,那么ESD可能会涌现哪些非设计缘故原由的失落效呢,又如何避免呢?老刘暂时想到了以下几点,欢迎大家评论区补充。
1) 忽略了实验室温度湿度和条件,温湿度不同可能结果不一样。这就会涌现昨天过了,本日一打居然坏了。A实验室好的,B实验室坏了。
2) 静电枪最好是同一把。不同品牌的可能威力不一样哦。
3) 最好是同一个MM打,不要换人。每个人的枪法可能不一样哦
4) 最好是下雨天打,ESD没有那么猛。
5) 快速成型件做外壳最好谢绝,为啥呢,快速成型件的外壳相对来说比较粗糙,可能无缘无端多了一些缝隙,或者便是材质跟设计的都不一样。血的教训啊 牢记牢记!
6) 最好不要拿做过其他毁坏性试验的样品来做ESD,坏了算谁的不好说。
7) 当然避免静电枪带来的问题,测试前校准最好不要偷
如果打消了上面的影响失落效了怎么办?讲真的,如果产品过硬也不怕上面这些幺蛾子。
先来谈谈打仗放电失落效怎么办?为什么先谈打仗放电,由于打仗放电的放电路径比较大略,知道电是哪里放进去的。一样平常用下面几招搞定。
1) 加ESD电容,一定要放在端口,一定要放在旗子暗记路径上,不要挂在阁下很远的地方,鞭长莫及懂了么。电容的地最好是铺面。当然电容不是越大越好。
2) 加ESD TVS管,通讯端口上比较常用。
3) 串个小电阻,如果就差一点点那就串个小电阻助力一下吧。
4) 有人问压敏电阻可以吗?理论上也可以,但汽车上还是不要用了,韶光久了会有问题的。
5) 电感行么,共模电感行么?当然助力还是可以的。不过找个这么贵的替补,没有必要吧,有钱也不能这么奢侈啊。
上面讲的都是知道静电从哪里来的,如果是空气放电,或者是打仗放电打碎了邻居怎么办?
找不出路径,一样平常有以下几种情形:
1) ESD从缝隙进来的,怎么办?当然是堵住缝隙,做到天衣无缝,高下盖镶嵌,高下盖之间用导电胶,用一体化外壳,都是方法。
2) ESD击穿材料了,怎么办?如果是金属外壳,做好接地。如果是塑料外壳,把外壳加厚,把外壳加高,还弗成外壳上用金属涂层。再弗成,把打碎的器件换位置,还弗成,器件上面加个屏蔽罩。
3) 有人说,我用的金属外壳,金属外壳接地了,居然打螺丝附近把芯片打碎了,或者打复位了。你还别说这种情形还很常见,并且不好办理,为啥,由于缘故原由很难查到。我想想有以下几种可能。
a) ESD通过螺丝击穿空气放电到芯片上了。怎么排查?把芯片用屏蔽罩或者铜箔包起来看看会不会坏,如果不坏,那就对了,将芯片挪开或者加个屏蔽罩就可以办理。
b) 通过地串上来的。将PCB地跟外壳隔离起来,不要直连。或者把芯片与地相连的电容拿掉试试看。
其余碰着那些端口电路不加电容或TVS管裸奔的同学们,你让他把衣服脱掉,用ESD枪给他打几枪,让他长点记性吧,哈哈,开玩笑,以和为贵!
ESD实在不可怕,只要做好了却构设计,端口电路,外加Layout的时候小心一点。随便你怎么啪啪啪打,随便你冬天还是夏天打,随便你在北方打还是南方打,那都是无关疼痒的毛毛雨。
好的,本日的睡前故事就到这了。如果你有特殊想听的故事,可以评论区留言咯。如果你以为工程师故事不错,欢迎转发。晚安!!!