靜電放電抗擾度試驗

靜電放電抗擾度試驗常見(jiàn)問(wèn)題

靜電放電抗擾度測試中出現的問(wèn)題主要表現在以下幾個(gè)方面。

(1)手機通話(huà)中斷。
(2)靜電放電導致手機部分功能失效，但靜電放電過(guò)程結束后或者重新啟動(dòng)手機之后失效的功能可以恢復。這些現象可能為：屏幕顯示異常，如屏幕顯示呈白色、出現條紋、顯示出現亂碼、顯示模糊等等; 通話(huà)效果出現問(wèn)題，如嘯叫聲或者聲音消失; 按鍵功能或者觸摸屏功能喪失; 軟件出現誤告警，如在并沒(méi)有出現插拔充電器的情況下頻繁提示“充電已連接、充電器已移除”。
(3)手機自動(dòng)關(guān)機或者重新啟動(dòng)現象。這個(gè)問(wèn)題既可能發(fā)生在通話(huà)過(guò)程中，也可能發(fā)生在待機過(guò)程中。
(4)靜電放電導致手機失效或損壞。由于部分器件損壞，手機的一些功能在重新啟動(dòng)后仍無(wú)法恢復，如攝像頭功能; 自動(dòng)關(guān)機后無(wú)法再次開(kāi)機的情況; 與充電器相連接的情況下進(jìn)行測試時(shí)，充電器也可能出現失效、損壞甚至爆炸等問(wèn)題。

圖題：靜電放電抗擾度試驗

靜電放電問(wèn)題的具體分析

(1)通話(huà)中斷：造成通話(huà)中斷的主要原因是靜電放電對手機內部的射頻電路和/或基帶電路造成影響，造成了通信信噪比的下降，信號同步出現問(wèn)題，從而造成通話(huà)中斷。
結構設計不合理也可能導致通話(huà)中斷。靜電放電試驗中需要使用較大面積的金屬材質(zhì)的水平耦合板，手機與水平耦合板之間僅放置一個(gè)厚度為0.5 mm的絕緣墊。當天線(xiàn)或者大面積的金屬部件距離這個(gè)水平耦合板距離過(guò)近時(shí)，可能產(chǎn)生相互耦合，導致移動(dòng)電話(huà)機實(shí)際能達到的靈敏度大大下降，進(jìn)行靜電試驗時(shí)通話(huà)更容易中斷，嚴重時(shí)即使不施加靜電干擾移動(dòng)電話(huà)機都無(wú)法保持通話(huà)。
(2)自動(dòng)關(guān)機或重啟：基帶電路的復位電路受到靜電的干擾導致手機誤關(guān)機或重啟。
(3)手機失效或損壞：靜電放電過(guò)程中高電壓和高電流導致器件的熱失效或者絕緣擊穿。也可能受到靜電放電過(guò)程中的強電磁場(chǎng)影響導致器件暫時(shí)失效。
(4)軟件故障：靜電干擾信號被當作有用信號被處理，導致操作系統誤響應。

靜電放電問(wèn)題的改進(jìn)建議

(1)在設計方案上考慮靜電放電問(wèn)題

盡量選擇靜電敏感度等級高的器件; 器件與靜電源隔離; 減少回路面積(面積越大，所包含的場(chǎng)流量越大，其感應電流越大)。具體的措施可能包括：走線(xiàn)越短越好;電源與地越接近越好;存在多組電源和地時(shí)，以格子方式連接;太長(cháng)的信號線(xiàn)或電源線(xiàn)必須與地線(xiàn)交錯布置;信號線(xiàn)越靠近地線(xiàn)越好;所有的組件越近越好;同一特性器件越近越好; 接地平面設計：盡量在PCB上使用完整的地平面;PCB接地面積越大越好;不要有大的缺口; PCB的接地線(xiàn)需要低阻抗且要有良好的隔離; 電源、地布局在板中間比在四周好; 在電源和地之間放置高頻旁路電容; 保護靜電敏感的元器件。

(2)出現靜電問(wèn)題后的整改建議針對上述靜電放電問(wèn)題，需要采取以下步驟進(jìn)行整改。

a)嘗試直接放電和間接放電、空氣放電和接觸放電，確認耦合路徑;
b)從不同方向放電，觀(guān)察現象有何不同，確定所有的放電點(diǎn)和放電路徑;
c)從低到高，在不同電壓下進(jìn)行試驗，確定手機在哪個(gè)電壓范圍內出現不合格現象;
d)多試驗幾臺樣機，分析共性，確認失效原因;
e)根據耦合路徑、不合格現象、放電路徑，判斷相關(guān)的敏感器件;
f)針對敏感器件制訂解決方案;
g)通過(guò)試驗驗證、修正解決方案。

整改中具體可采用以下措施：

對于機殼縫隙、按鍵、FPCB的問(wèn)題可用介質(zhì)隔離的方式來(lái)處理;
對于攝像頭、麥克風(fēng)、聽(tīng)筒等問(wèn)題可以通過(guò)介質(zhì)隔離、加強接地等方式來(lái)處理;
具有屏蔽殼的芯片可以通過(guò)加強屏蔽效果、屏蔽殼加強接地的方式來(lái)處理;
對于接口電路、關(guān)鍵芯片的引腳，要通過(guò)使用保護器件(如TVS管，ESD防護器件)來(lái)加以保護;
對于軟件的故障，可以通過(guò)增加一些邏輯判斷來(lái)正確檢測和處理告警信息的方式來(lái)改善。