數碼產品的靜電防護
發布時間:2012-11-07 責任編輯:rexliu
【導讀】如今隨著各種IC體積的越來越小,使得數碼產品設計的趨勢往小巧方向發展,讓我們在設計中越來越注意數碼產品的靜電防護。本文主要介紹數碼產品的靜電防護中靜電的特點和PCB設計中的靜電防護。
如今隨著各種IC體積的越來越小,使得數碼產品設計的趨勢往小巧方向發展,讓我們在設計中越來越注意數碼產品的靜電防護。
靜電對電子產品損害的特點:
1. 隱蔽性 人體不能直接感知靜電除非發生靜電放電,但是發生靜電放電人體也不一定能有電擊的感覺,這是因為人體能感知的靜電放電電壓為2-3 KV,所以靜電具有隱蔽性。
2. 潛在性 有you些xie電dian子zi元yuan器qi件jian受shou到dao靜jing電dian損sun傷shang後hou的de性xing能neng沒mei有you明ming顯xian的de下xia降jiang,但dan多duo次ci累lei加jia放fang電dian會hui給gei器qi件jian造zao成cheng內nei傷shang而er形xing成cheng隱yin患huan。因yin此ci靜jing電dian對dui器qi件jian的de損sun傷shang具ju有you潛qian在zai性xing。
3. 隨機性 電子元件甚麼情況下會遭受靜電破壞呢?可ke以yi這zhe麼me說shuo,從cong一yi個ge元yuan件jian產chan生sheng以yi後hou,一yi直zhi到dao它ta損sun壞huai以yi前qian,所suo有you的de過guo程cheng都dou受shou到dao靜jing電dian的de威wei脅xie,而er這zhe些xie靜jing電dian的de產chan生sheng也ye具ju有you隨sui機ji性xing。其qi損sun壞huai也ye具ju有you隨sui機ji動dong性xing性xing。
4.複雜性 靜電放電損傷的失效分析工作,因電子產品的精、細、微小的結構特點而費時、費事、費(fei)錢(qian),要(yao)求(qiu)較(jiao)高(gao)的(de)技(ji)術(shu)並(bing)往(wang)往(wang)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)掃(sao)描(miao)電(dian)鏡(jing)等(deng)高(gao)精(jing)密(mi)儀(yi)器(qi)。即(ji)使(shi)如(ru)此(ci),有(you)些(xie)靜(jing)電(dian)損(sun)傷(shang)現(xian)象(xiang)也(ye)難(nan)以(yi)與(yu)其(qi)他(ta)原(yuan)因(yin)造(zao)成(cheng)的(de)損(sun)傷(shang)加(jia)以(yi)區(qu)別(bie),使(shi)人(ren)誤(wu)把(ba)靜(jing)電(dian)損(sun)傷(shang)失(shi)效(xiao)當(dang)作(zuo)其(qi)他(ta)失(shi)效(xiao)。這(zhe)在(zai)對(dui)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)損(sun)害(hai)未(wei)充(chong)分(fen)認(ren)識(shi)之(zhi)前(qian),常(chang)常(chang)歸(gui)因(yin)於(yu)早(zao)期(qi)失(shi)效(xiao)或(huo)情(qing)況(kuang)不(bu)明(ming)的(de)失(shi)效(xiao),從(cong)而(er)不(bu)自(zi)覺(jiao)地(di)掩(yan)蓋(gai)了(le)失(shi)效(xiao)的(de)真(zhen)正(zheng)原(yuan)因(yin)。所(suo)以(yi)靜(jing)電(dian)對(dui)電(dian)子(zi)器(qi)件(jian)損(sun)傷(shang)的(de)分(fen)析(xi)具(ju)有(you)複(fu)雜(za)性(xing)。
所suo以yi我wo們men說shuo靜jing電dian防fang護hu防fang護hu在zai我wo們men常chang用yong的de電dian子zi消xiao費fei類lei終zhong端duan產chan品pin,特te別bie是shi日ri益yi增zeng多duo的de各ge類lei數shu碼ma產chan品pin中zhong體ti現xian的de尤you為wei重zhong要yao。靜jing電dian放fang電dian引yin起qi的de元yuan器qi件jian擊ji穿chuan損sun害hai是shi電dian子zi工gong業ye最zui普pu遍bian、最嚴重的靜電危害,它分硬擊穿和軟擊穿。硬擊穿是一次性造成元器件介質擊穿、燒毀或永久性失效;軟擊穿則是造成器件的性能劣化或參數指標下降。而冬天人體產生的靜電非常強烈而且頻繁,當我們接觸手機、IPAD或MP3等手持電子設備時,靜電常常通過人體引入電子設備中;而目前的電子產品廣泛采用大規模的集成電路,如果沒有專門的靜電防護,輕則引起芯片複位、數據丟失、關機等現象,重則擊穿芯片造成永久性破壞,給我們的日常生活帶來不必要的麻煩和經濟上的損失。
靜電防護的主要措施有:靜電的泄漏和耗散、靜電中和、靜電屏蔽與接地、增濕等,另外也可以通過用靜電抑製器作為防護器件來進行靜電防護。
數碼產品PCB設計中的靜電防護
zaishumachanpindeshejizhongbixuzunxunkangjingdianshifangdeshejiguize,yaozhidaoshumachanpinzaizhenggeshengmingzhouqizhongdoushichuzaiyigechongmanjingdiandehuanjingli。shumachanpindejingdianfanghushiduofangmiande,bixucongshumachanpindelixiangkaishibiancongjigousheji、PCB設計、零件的選擇、組裝及使用環境等多方麵全麵考慮。其中,PCB的設計對產品ESD的靜電防護可以說是至關重要的,是電子工程師應該特別關注的一個方麵。
PCB靜電防護的設計考慮也是多方麵的,例如:如何減少回路麵積,如何使走線更短,如何使PCB接地麵積更大,如何使零件與靜電源更好的隔離,PCB接之地線須低阻抗且要有良好的隔離,Power / Ground Layout在板中間較在四周好,被保護IC前加專門防靜電的器件(ESD保護器件盡量靠近端口位置)等等。但概括起來隻有三點:吸收、躲避以及加強防護(包括機構防護及電子線路防護,要求電子工程師與機構工程師相互配合找到最佳方案)。
如果手持數碼產品是金屬外殼,靜電的問題一定更加明顯,LCD也ye恐kong怕pa會hui出chu現xian較jiao多duo的de不bu良liang現xian象xiang。如ru果guo你ni沒mei辦ban法fa改gai變bian現xian有you的de金jin屬shu材cai質zhi,那na建jian議yi在zai機ji構gou內nei部bu加jia上shang防fang電dian材cai料liao,在zai端duan口kou接jie入ru處chu加jia入ru靜jing電dian防fang護hu器qi件jian。當dang然ran,如ru何he操cao作zuo要yao看kan你ni的de產chan品pin的de具ju體ti要yao求qiu了le。
我(wo)們(men)在(zai)設(she)計(ji)之(zhi)初(chu)考(kao)慮(lv)的(de)越(yue)全(quan)麵(mian),產(chan)品(pin)進(jin)入(ru)生(sheng)產(chan)環(huan)節(jie)遇(yu)到(dao)的(de)靜(jing)電(dian)失(shi)效(xiao)問(wen)題(ti)將(jiang)會(hui)越(yue)少(shao),也(ye)能(neng)最(zui)大(da)程(cheng)度(du)避(bi)免(mian)靜(jing)電(dian)問(wen)題(ti)產(chan)生(sheng)後(hou)才(cai)想(xiang)補(bu)救(jiu)措(cuo)施(shi),工(gong)程(cheng)就(jiu)比(bi)較(jiao)浩(hao)大(da)了(le)。產(chan)品(pin)的(de)防(fang)靜(jing)電(dian)是(shi)一(yi)項(xiang)細(xi)致(zhi)煩(fan)雜(za)的(de)工(gong)作(zuo),工(gong)程(cheng)師(shi)必(bi)須(xu)精(jing)通(tong)靜(jing)電(dian)釋(shi)放(fang)的(de)原(yuan)理(li)及(ji)基(ji)本(ben)原(yuan)則(ze),了(le)解(jie)靜(jing)電(dian)釋(shi)放(fang)的(de)危(wei)害(hai)性(xing)及(ji)一(yi)般(ban)防(fang)護(hu)手(shou)段(duan),並(bing)且(qie)了(le)解(jie)試(shi)驗(yan)環(huan)境(jing)實(shi)對(dui)驗(yan)結(jie)果(guo)造(zao)成(cheng)的(de)影(ying)響(xiang)。在(zai)工(gong)作(zuo)實(shi)踐(jian)中(zhong)不(bu)斷(duan)的(de)學(xue)習(xi),不(bu)斷(duan)的(de)積(ji)累(lei)經(jing)驗(yan),才(cai)能(neng)不(bu)斷(duan)的(de)提(ti)高(gao)電(dian)路(lu)板(ban)防(fang)靜(jing)電(dian)設(she)計(ji)的(de)能(neng)力(li)。當(dang)然(ran)產(chan)品(pin)的(de)結(jie)構(gou)不(bu)同(tong)所(suo)相(xiang)對(dui)的(de)靜(jing)電(dian)防(fang)護(hu)措(cuo)施(shi)也(ye)相(xiang)應(ying)的(de)不(bu)同(tong),另(ling)外(wai)如(ru)果(guo)前(qian)期(qi)沒(mei)有(you)做(zuo)好(hao)靜(jing)電(dian)防(fang)護(hu)把(ba)關(guan)後(hou)麵(mian)才(cai)想(xiang)改(gai)造(zao)所(suo)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)的(de)問(wen)題(ti)就(jiu)更(geng)多(duo)。
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