ESD测试,即静电放电测试。静电放电的方式通常可以分为机器装置放电方式(MachineryESDmodel)、家具放电方式(FurnitureESDmodel)、人体放电方式(PersonnelESDmodel)等三类。
(1)简单说明如下:
机器装置放电方式较容易在自动化的控制流程中发生,因在自动化机器中被绝缘之金属元件与绝缘体的摩擦、或是绝缘液体或高压气体等流过摩擦产生的静电,当能量积累到某程度而对邻近形成放电的情形。
家具放电方式通常发生在金属家具与绝缘物体的摩擦,如在地毯上或塑料地板拉动家具,或是人从椅子上站起来瞬间的摩擦产生静电。
人体放电方式是因人体的动作摩擦产生静电,如我们穿胶鞋在地毯行走时,因摩擦使地毯带正电胶鞋带负电,此时人体脚底会感应而带正电,同时使上半身带负电,若这时候如用手接触半导体电子元件,会导致该元件损坏。
(2)在设计方案上考虑静电放电问题
尽量选择静电敏感度等级高的器件;器件与静电源隔离;减少回路面积(面积越大,所包含的场流量越大,其感应电流越大)。
具体的措施可能包括:
1、走线越短越好;
2、电源与地越接近越好;
3、存在多组电源和地时,以格子方式连接;太长的信号线或电源线必须与地线交错布置;
4、信号线越靠近地线越好;
5、所有的组件越近越好;
6、同一特性器件越近越好;
接地平面设计:
1、尽量在PCB上使用完整的地平面;
2、PCB接地面积越大越好;
3、不要有大的缺口;
4、PCB的接地线需要低阻抗且要有良好的隔离;
5、电源、地布局在板中间比在四周好;
6、在电源和地之间放置高频旁路电容;
7、保护静电敏感的元器件。
(3)出现静电放电问题后的整改建议
针对上述静电放电问题,需要采取以下步骤进行整改。
a)尝试直接放电和间接放电、空气放电和接触放电,确认耦合路径;
b)从不同方向放电,观察现象有何不同,确定所有的放电点和放电路径;
c)从低到高,在不同电压下进行试验,确定手机在哪个电压范围内出现不合格现象;
d)多试验几台样机,分析共性,确认失效原因;
e)根据耦合路径、不合格现象、放电路径,判断相关的敏感器件;
f)针对敏感器件制订解决方案;
g)后我们可以通过试验验证和修正来解决相应问题。
整改中具体可采用以下措施:
1、对于机壳缝隙、按键、FPCB的问题可用介质隔离的方式来处理;
2、对于摄像头、麦克风、听筒等问题可以通过介质隔离、加强接地等方式来处理;
3、具有屏蔽壳的芯片可以通过加强屏蔽效果、屏蔽壳加强接地的方式来处理;
4、对于接口电路、关键芯片的引脚,要通过使用保护器件(如TVS管,ESD防护器件)来加以保护;
5、对于软件的故障,可以通过增加一些逻辑判断来正确检测和处理告警信息的方式来改善。