交换机 ESD整改 案例

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传导骚扰整改经验案例

传导骚扰整改经验案例

传导骚扰整改经验案例概述一直以来,我司的交换机产品都没有遇到过严重的CS问题,主要原因有两个:一是出口国内和部分海外的产品不需要做跟CS相关的CB认证,只需要做3C认证,所以内部也没有测试。

二是以前的傻瓜交换机测试CS的测试模型是ping 包的方式,这种模型流量较小,比较容易通过。

在2016年的时候,我司开始做锐捷的管理型交换机S2952G-E V3,客户提出了全新的测试模型,而且明确提出这一款产品需要出口海外,需要进行CB认证(CB认证包含CS测试)。

在做SWITCH-BCM00-0002(锐捷S2952G-E V3)项目过程中,CS问题成为了我们这个项目最大的难题。

经过我们公司检测认证部EMC专家、项目硬件工程师、客户和broadcom多方长达大半年的努力,在硬件、软件和结构三分面进行改善之后,目前该项目的CS问题已经得到解决,现将整改过程中的经验整理出来,形成经验案例,供后续项目参考。

CS测试的现象大致有如下三种:1、端口link down。

2、端口没有link down,但是端口有crc错误报文。

3、端口没有link down,也没有crc错误报文。

上面的三种测试结果,前两种是等级B的标准,第三种是等级A 的标准。

按道理来讲,CS属于EMS类,无论是等级A\B\C都是可以的。

产品能够过等级C就拿等级C的认证,过A就拿等级A 的认证,这个不是强制的标准,不像EMI那样属于强制。

但是我们客户,锐捷自己的标准高于法规的标准,锐捷要求A,即只接收第三种,不允许端口link down,也不允许有crc错误报文。

一、测试模型1.CS测试电压等级说明:一、以3V的测试电压为例,3V为有效值,未调制信号的峰峰值为(3V/0.707)*2=4.2438V*2=8.486V,所以80%调制的信号的峰峰值为8.486V*1.8=15.27V。

二、锐捷在我司的交换机,测试等级都是3V。

2.CS测试仪器CS的测试仪器分为如下三部分:射频信号源。

ESD测试与整改设计参考

ESD测试与整改设计参考

DM53 BAV99
3
3
2
3
2
1
2
5Vstb
1
1
4 ] 视频端子输入的信号线上尽量预留bav99/压敏电阻,串接 电阻, 或其他的esd器件。 5 ] 若有vga 的在线升级设计,RX、TX 上可以分别串接 100R电阻和分别增加bav99(或压敏电阻)来增强esd特性。 6 ] e2prom的I2C上可以分别串接100R电阻和增加bav99或 电容来增强e2prom的抗esd特性。
此图为Layout放置电容的一个例子
2] 尽量保证主ic 的每个i/o 脚、信号脚附近有个串接的限流电 阻,大小从10R-10K,具体的值视信号要求而定。 3] 尽量保证主ic 的每个adc 脚、ir 脚附近有个下地的电容,大 小从10p-100n,具体的值视信号而定。
此原理图为按键+遥控的ESD设计参考
实际的ESD例子: (1)MST5C36 (LOPEZ)打静电无声。 软件上,看audio dsp 是否死机,就是看2d 54 /56 /58h 的值是否在变化,不变化的时候 就是死机的征兆;如果audio dsp 死机,可 以用软件reset 的办法解决问题; 硬件上,audio 的电源的去藕电容要就近IC 摆放,伴音的各路输出输入都要串接电阻, Sif 的两个IP对地预留5.6k-10K 的电阻;还 有加屏蔽罩的办法也可以试一试,但是由于 增加了成本,所以不可取,不到不得已,不 要用这个办法。
5Vstb VDDP RM72 5.6K RM54 5.6K IR_SYNC SAR3 SAR2 CM85 47pF CM86 1000pF CM83 CM126 CM122 CM114 1000pF 33pF 33pF 33pF CM136 100nF RM53 1K RM58 1K RM59 1K IR KEY1 KEY2 DM52 BAV99 5Vstb RM55 5.6K RM64 1K5 XM8 1 2 3 4 SIP4 DM54 BAV99 3 2 1 3 2 1 CN4-20A-S CN3-25A XM5 SIP3

LTE手机ESD测试及整改措施

LTE手机ESD测试及整改措施

和带来的危害,介绍了 ESD 试验标准和方法,并从结构、PCB 板和软件等方面提出了整改措施。
关键词:手机;ESD;危害;整改
中图分类号:TN929
文献标识码:A
文章编号:1003-5168(2015)10-0033-2
ESD Test and Corrective Measures of LTE Cellphone
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LT0 期
关于静电放电试验的方法引用的还是 GB/T17626.2《电磁 兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验》,该标准等同 采用 IEC61000-4-2。下面就介绍一下这两个标准中 ESD 试验的相关要求[3]。
不同的产品标准对 ESD 抗扰度试验的要求是不同 的,LTE 手机采用的标准是 YD/T 2583.14-2013《蜂窝式 移动通信设备电磁兼容性要求和测量方法》,但该标准中
收稿日期:2015-9-8 作者简介:谢利涛(1982.9-),男,本科,中级工程师,研究方向:电子信息产品检测、电磁兼容测试。
在电子产品生产过程中,我们主要考虑摩擦起电和人 体静电的影响,而人体是最重要的静电源。人体在电子产 品制造和使用过程中产生的静电通常为 2kV 左右,发生静 电放电时,有时候人体并没有感觉,而某些电子元器件却 会因为静电放电而损伤或失效,具有很强的隐蔽性。
由于静电的存在,使人体成为对电子设备或爆炸性 材料的最大危害。我们日常生活中使用的手机出现的经 常死机、自动关机、通话质量差、杂音大、信号时好时差、 按键出错等问题绝大多数与静电损伤有关,也因为这一 点,静电放电被认为是电子产品质量最大的潜在杀手,静 电防护也成为电子产品质量控制的一项重要内容。而国 内外品牌手机使用时稳定性的差异也基本上反映了他们 在静电防护及产品的防静电设计上的差异。

ESD引起集成电路损坏原理模式及实例

ESD引起集成电路损坏原理模式及实例

ESD引起集成电路损坏原理模式及实例来源:小熊在线作者:Galen一.ESD引起集成电路损伤的三种途径(1)人体活动引起的摩擦起电是重要的静电来源,带静电的操作者与器件接触并通过器件放电(2)器件与用绝缘材料制作的包装袋、传递盒和传送带等摩擦,使器件本身带静电,它与人体或地接触时发生的静电放电(3)当器件处在很强的静电场中时,因静电感应在器件内部的芯片上将感应出很高的电位差,从而引起芯片内部薄氧化层的击穿或者某一管脚与地相碰也会发生静电放电根据上述三种ESD的损伤途径,建立了三种ESD损伤模型:人体带电模型、器件带电模型和场感应模型其中人体模型是主要的二.ESD损伤的失效模式(1)双极型数字电路a.输入端漏电流增加b.参数退化c.失去功能,其中对带有肖特基管的STTL和LSTTL电路更为敏感(2)双极型线性电路a.输入失调电压增大b.输入失调电流增大c.MOS电容(补偿电容)漏电或短路d.失去功能(3)MOS集成电路a.输入端漏电流增大b.输出端漏电流增大c.静态功耗电流增大d.失去功能(4)双极型单稳电路和振荡器电路a.单稳电路的单稳时间发生变化b.振荡器的振荡频率发生变化c.R.C连接端对地出现反向漏电三.ESD对集成电路的损坏形式a.MOS电路输入端保护电路的二极管出现反向漏电流增大b.输入端MOS管发生栅穿c.MOS电路输入保护电路中的保护电阻或接触孔发生烧毁d.引起ROM电路或PAL电路中的熔断丝熔断e.集成电路内部的MOS电容器发生栅穿f.运算放大器输入端(对管)小电流放大系数减小g.集成电路内部的精密电阻的阻值发生漂移h.与外接端子相连的铝条被熔断i.引起多层布线间的介质击穿(例如:输入端铝条与n+、间的介质击穿)四.ESD损伤机理(1)电压型损伤a.栅氧化层击穿(MOS电路输入端、MOS电容)b.气体电弧放电引起的损坏(芯片上键合根部、金属化条的最窄间距处、声表面波器件的梳状电极条间)c.输入端多晶硅电阻与铝金属化条间的介质击穿d.输入/输出端n+扩区与铝金属化条间的介质击穿(2)电流型损伤a.PN结短路(MOS电路输入端保护二极管、线性电路输入端保护网络)b.铝条和多晶硅条在大电流作用下的损伤(主要在多晶硅条拐弯处和多晶硅条与铝的接触孔)c.多晶硅电阻和硅上薄膜电阻的阻值漂移(主要是高精度运放和A/D、D/A电路)五.ESD损伤实例最容易受到静电放电损伤的集成电路有:CCD、EPROM、微波集成电路、高精度运算放大器、带有MOS电容的放大器、HC、HCT、LSI、VLSI、精密稳压电路、A/D和D/A电路、普通MOS和CMOS、STTL、LSTTL 等(1)国外实例a.Motorola公司生产的MOS大规模集成电路─微处理器(CPU),在进行老练试验的11个星期中仔细进行了观察和记录发现在试验开始阶段因为没有采用导电盒放置样品,拒收数与被试验元件总数相对比例约为40×10-n(n值为保密数字)但从第四个星期开始,样品采用镀镍盒放置后,则降低15×10-n此试验相继跟踪了7个多星期,平均的拒收比例为18×10-n说明MOS大规模电路在使用过程中必须采取严格的防ESD措施b.某公司共进行了18700只MOS电路的老练,发现失效率很高,经分析和研究认为大部分失效是由ESD引起于是该公司为此问题专门写了一份有改正措施的报告,并对全体有关人员进行了防静电放电损伤的技术培训,器件采用防ESD包装,加强了各项防ESD损伤的措施,后来又老练了18400只同种器件,拒收率降低到原来的1/3c.某一批“64位随机存贮器”,从封装到成品测试,其成品损失率为2%,该存贮器为肖特基-双极型大规模电路,经调查,操作过程中曾使用过塑料盒传递器件,由于静电放电损伤了输入端的肖特基二极管,使二极管反向特性变软或短路d.一批“双极模拟开关”集成电路,在装上印制电路板,经保形涂覆后,少数样品出现输入特性恶化解剖分析后,发现输入端(基极)的铝金属化跨过n+保护环扩散层处发生短路或漏电,去除铝后,可发现n+环上的氧化层有很小的击穿孔由于n+扩区上的氧化层较薄,并且光刻腐蚀的速度较快,因而容易发生ESD击穿,版图设计时,如果必须采用n+扩散层作埋层穿接线,其位置应慎重选择,避免输入端铝金属化跨过n+扩区,对于输入端铝条跨过n+扩区的双极电路,使用时应采取必要的防静电措施e.测试和传递中出现肖特基TTL电路(54S181、54S420)电性能异常,输入漏电增大经解剖分析,在金相显微镜下观察芯片表面未发现任何电损伤痕迹,但在去除铝和SiO2后,在输入端的发射极接触孔内却发现了较轻的小坑,再用CP4溶液进行腐蚀后小坑变得更加明显用“静电模拟器”进行模拟试验,出现的失效现象与它十分类似可见这种失效是由ESD损伤引起,也可能是其它的轻度电损伤引起f.某仪表系统输入端使用的2N5179超高频晶体管多次发生失效,失效模式为放大系数降低,特别是在小电流下(例如Ic=100μA)的放大系数下降到大约为1左右,同时eb结出现较大反向漏电解剖后,在金相显微镜下观察芯片表面,在eb极之间的铝条上有一个很小的变色区,它是由瞬间的电过应力(电浪涌)引起的过合金区,这种失效一般由静电放电引起,对于输入端为超高频小功率管基极的电子系统,输入端应设计输入保护网络,如果系统特性不允许增加保护网络,则必须采取防静电放电操作措施g.带有MOS电容器作为内补偿的运算放大器,在使用中常有失效,失效现象是输出电压在稍低于正电源电压下发生闭锁经解剖分析证实,失效由MOS电容器出现大漏电引起,漏电电阻约为400Ω因为作补偿的MOS电容器的一端直接与电路的外引线相连(V+端)利用扫描电镜(SEM)观察,发现MOS电容边缘明显有很小的击穿点,此特征表明失效由ESD损伤引起h.在一次系统装配完毕后的检查中,发现6只101A型双极运算放大器失效,失效模式是输入失调电压增大到40mV用特性曲线图示仪测试管脚-管脚间特性,出现输入端特性异常解剖后,利用金相显微镜观察芯片上的输入端,发现有飞弧状的电损伤痕迹,它是电瞬变引起的电过应力损伤,这种电瞬变可能是由ESD引起经调查,在印制板的电装工艺线上,用静电电压表检测印制板上的静电电压,在开路区域上电压达800V以上,特别是在空气干燥的冬季或进行高温烘烤时,印制板上的静电电压更高(2)国内实例a.某厂生产的CMOS电路经筛选入库后,在抽查中每次都发现有较大数量失效(约占5%),失效模式为输入漏电增大,经调查与分析,发现失效是由ESD损伤引起的因为该厂生产的CMOS电路在测试前后都放置于普通塑料盆内,塑料上的静电荷传递给CMOS电路,在测试过程中,当器件接触人体或桌面上的接地金属时就会立即引起放电,导致ESD损伤而失效后来采取了一系列防ESD措施,并将普通塑料盒改用导电塑料盒,这一失效现象就立即消失了b.在电子设备的调试过程中,发现双极集成电路中的单稳电路和振荡电路常出现失效,失效现象是单稳电路已调整好了的单稳时间常发生漂移;振荡器已调好的振荡频率也常发生漂移经解剖分析,发现失效是由ESD损伤或电瞬变损伤引起解剖后,用金相和扫描电镜检查芯片表面,在外接R.C的一端,管子eb结有很轻度的电损伤痕迹(有的样品还无明显损伤痕迹)测试该端eb结反向特性已变坏,有较大反向漏电由于它们是双极型集成电路,所以在调试过程中并未采取防ESD损伤措施但这两种电路有一个共同特点,就是外接R、C的端子是晶体管的基极,并且该管的发射极又是直接接地的,无任何限流电阻在机器调试时,要反复更换电容或电阻,将单稳宽度和振荡频率调整到满足机器所需值调机时机器是接地的,当更换R、C元件时,烙铁和人体都要接触该集成电路外接R、C的端子,如果人体带静电就会通过电路对地放电,并且放电回路只有一个发射极二极管,因此它们对ESD比较敏感此外,如果烙铁的接地不良或不当例如,烙铁接的是交流地与机器不是同一地,两个地线之间的电位差引起的放电也会损坏电路所以,双极电路中的单稳和振荡器也应采取防ESD损伤措施,并且要特别注意烙铁的接地状况 c.航天产品上应用的一种进口的“隔离放大器”,在测试和机器调试中常有失效,由于这种放大器是双极型二次集成电路,说明书上只有功能方块图,无具体线路图,所以使用者未采取任何防静电的措施失效模式为输出端对地呈现低电阻或短路,经解剖分析,发现每只电路内部都有3只MOS电容器,其中有一只就是直接跨接在解调器的输出与地之间因此,该输出端很怕静电放电由于使用者并不了解这一特殊情况,所以未采取防静电措施,结果ESD损伤失效常有发生,经济损失很大后来采取防静电措施后,输出对地短路的失效现象就消某航天电子产品用肖特基TTL电路54LS10,在部件进行老练和测试后失效,失效模式为输入端漏电流增大经分析表明,失效由ESD或电浪涌损伤引起解剖分析后发现芯片表面无任何电损伤痕迹,也无任何工艺缺陷,经过各项试验证实,输入漏电不是氧化层内的钠离子沾污,也不是芯片表面的潮气和可动电荷沾污所引起经现场调查,失效的输入端恰好是该部件的输入端子,在测试和老练过程中该端子常与人体或设备的机壳相碰,且操作现场并未采取防ESD措施,所以判断失效由ESD损伤引起此外,输入端碰上有漏电的机壳也会引起类似失效 e.某星上用进口的军用CCD(电荷耦合器件),在使用过程中不知不觉就失效,这不仅造成了重大经济损失,而且严重地影响了工作进行经调查与分析,判断失效由ESD损伤引起因为该CCD是超大规模集成电路,又属于MOS型器件,它对ESD特别敏感根据静电敏感度,完全属于静电放电最敏感的器件之一,只要100伏的静电压,就可能损坏(与MOS单管相差不多,甚至还要敏感)经现场调查,工作间地板电阻率为1013~1014Ω/cm,它已不属于防静电地板(防静电地板应为106~108),工作人员采取了防ESD措施,仍然有静电荷积累全面地采取了防静电措施,这一失效就得到了有效的控制 f.双极运算放大器LF253在入厂检收和二次筛选中均发现失效,失效比例大约5%经解剖分析发现,补偿端的铝条上有一小区域内有“变色”现象,这种变色点是由瞬变电过应力引起的局部高温造成,它可能是ESD损伤引起的,因为LF253是双极型电路,使用者并未采取必要的防ESD损伤措施,所以ESD操作的可能性很大利用“静电模拟器”进行模拟试验,发现补偿端与正电源之间的损伤电压仅有6KV而其他端可达5.0KV,可见,运算放大器也要采取必要的防静电措施g.彩电高频头内的MOS场效应管常有失效发生经过解剖分析,发现芯片表面有很小的“丝状”击穿通路这种失效是由ESD引起的,因为彩电荧光屏上有40~50KV的静电电压,如果不慎将这样高的静电压通过天线引入高频头,就很容易引起MOS管失效h.某厂生产的高频晶体管3DG142在入厂检验和二次筛选中常有失效发生,失效模式是eb结漏电或短路经解剖分析,发现eb结有轻微的烧毁痕迹由于这种管子是双极器件,使用者未采取防静电措施但这种高频晶体管是浅结器件,易受静电放电损伤例如,当测试人员刚走进工作室在测试台前坐下来时,人体上的静电压可能是比较高的,此时去拿晶体管进行测试就很可能引起ESD损伤由于eb结的面积很小,并且是浅结,所以损伤部位一般都是eb结(bc结不会损伤)可见,对于高频,特别是超高频的小功率管,在使用过程中也应适当采取防静电损伤措施。

ESD改善专案

ESD改善专案

备注
嘉兴闻讯电子科技
Standard 3): 静电插座卡扣线及线 体静电线末端点检表
日期 项目 静电线末端对 地电阻(<10Ω
为OK)
静电插座接地 是否良好
工作台面静电 扣接地是否良

白班
班制 日班 晚班 日班 晚班 日班 晚班
点检人
查核人
晚班
点检人 查核人
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
规范行为&稽核 1.ESD小组不定时抽查 Warehouse/SMT/TEST/Repair 2.IPQC每班安排一人在车间门口稽核静电环\鞋 测试, 对于违反者罚款5元\次,每班稽核两次; 3.IPQC责任人每日白晚班稽核一次, 确认效果
数据分析 1.维修统计当日 维修数量/IC损坏数量; 2.QAD搜集相关数据, 每周二、周五发布分析报告。 3.QAD每周发布稽核报告, 督促责任单位改善。
而非常容易产生静电打坏主板
蜡;后续新购治具材料改为电木进设
备验收时将这一项加入验收条件
石连军 杨惠祥
11.15 需评估
11.15
新治具改 为电木
4
SMT设备中没有离 子风扇
离子风扇需要被放置到每一道的SMT 的过程中,以防止ESD敏感器件在通
过非敏感器件时被感应电荷
增加离子风机
杨中特、邱 佳佩
11.3
106-109Ω 100V以下 100V以下
22
24 流水线传
22
送带表面 电阻
24
流水线传送带表面电阻(用 表面阻抗测试仪测量)

ESD整改策略

ESD整改策略

接口连接器等部位放电问题
对于接口、复位按钮、键盘以及显示屏 等部位的放电问题同一类设备;
三类设备静电问题处理
• 绝缘外壳设备,静电试验主要针对绝缘外壳(空气放电)、金属 连接器的外壳(直接放电)、塑胶连接器的外壳(空气放电), 面板上的一些复位按钮、拨码开关以及指示灯等部位。
空气放电头
塑胶外壳
静电枪
• 面板复位按钮是静电非常敏感的电路,可以采用以下两种方法处理。 • 指示灯、拨码开关电路的处理方式同。 • 此外,面板复位按钮、拨码开关以及指示灯在面板上的开孔应尽可能小。
Vcc
R
S
R
GND
PGND
复位芯片
S GND
Vcc R R
GND
复位芯片
面板显示屏、键盘ESD问题处理
• 对于这些部位的静电问题,一般都是因为静电进入了设备内部, 干扰显示和键盘控制电路导致问题产生,最好且最有效的办法是 在键盘、显示屏的表面贴绝缘膜,使静电在这些部位无法放电。 对于绝缘膜方法无法实施的设备,建议在控制线上加磁环进行静 电脉冲抑制。对于有屏蔽金属丝网的显示屏,金属丝网要和结构 件良好搭接。
• 解决方法:1、保证连接器的金属外壳和设备的金属外壳良好接触, 使静电电流直接从设备外壳泄放到大地上,可以采用导电布、锯 齿簧片等屏蔽材料来保证连接器的外壳和设备外壳良好搭接;2、 避免复位信号电路(线)、片选信号线以及控制信号电路等敏感 电路靠近接口连接器。
静电枪
敏感信号线 敏感电路
PCB
设备外壳
接地点
接地点
检查此条路径是否“通畅”之一
• 是否存在结构孔缝,导致静电产生的场通过孔缝向设备内部辐射; • 解决方法:采用铜箔、铝箔或导电布将此孔缝“电堵住”进行比

esd整改方法

esd整改方法

静电,是大家都非常熟悉的一种自然现象,在我国的北方,人们在脱外套或毛衣的时候,经常会听到一些噼里啪啦的声音,有时带着火花,其实,这就是人体身上所携带的静电。

静电会给人们的生活带来种种不便,有时甚至会对人们的生命财产安全造成巨大的危害。

因为, 静电通常产生的都是接近上万伏的高压,甚至几十万伏。

试想一下,如果在航空航天的微电子行业出现这种静电,它对其中某一个电路芯片损坏所造成的后果,那将是不堪设想的。

静电所带来的危害性已引起了各界广泛的关注,为了保护生命及国家财产的安全,国家出台了相应的法规条例,规定由相应的检测机构去执行检测任务。

既然消除静电的发生是几乎不可能的事情,那么人们可以通过在实验室检测物体抗静电的能力,以此来判断静电抗扰度,在这里,我们将为大家重点介绍在手机进网测试中,实验室静电抗扰度ESD测试的相关内容。

静电抗扰ESD是手机进入各国市场的一个必测项目,也是厂家最为担心的问题之一。

下面我们先来了解一下静电靠扰测试(ESD)是如何进行测试的:(一)测试方法1. 严酷度等级:接触放电:+2KV -2KV,+4KV-4KV空气放电:+2KV-2KV,+4KV-4KV,+8KV-8KV2.对被测设备的监视:专用模式:被测移动电话与无线综合测试仪建立并保持通讯连接,在加扰的过程中,观察被测移动电话机是否维持通信连接。

整个加扰过程结束后,观测被测移动电话机是否仍能保持通信连接,是否能正常工作,有无用户可察觉的通信质量的降低,有无用户控制功能的丧失或存储数据的丢失。

空闲模式:观察发信机是否误操作。

实验结束后,观测被测移动电话机是否仍能保持通信连接,是否能正常工作,有无用户可察觉的通信质量的降低,有无用户控制功能的丧失或存储数据的丢失。

3.测试条件与结果:专用模式:被测设备的工作状态:被测移动电话机与无线综合测试仪通过空间链路连接。

被测移动电话机与无限综合测试仪建立并保持通讯连接,GSM900MHZ时,ARFCN为62,BCCH为31;DCS1800MHZ时,ARFCN话机为700,BCCH为735。

硕凯ESD防静电保护器件常见故障和解决方案

硕凯ESD防静电保护器件常见故障和解决方案

显 示 屏 键 盘 贴膜
磁环 显示屏控制线 键盘控制线
主板
二类设备静电问题处理

对于此类设备的ESD放电部位和一类设备一样,包 括设备的外壳、连接器外壳、指示灯、复位按钮、拨 码开关、电源开关等部位,所以在出现静电问题时应 该针对这些地方进行处理。
外壳无接地设备
对设备外壳的放电

对于下图中的情况,设备内电路和金属外壳无电连接, 设备内电路有电缆在远端接地; 处理方法:见下页。
静电放电输出电流的波形
测试注意事项 1.对于只有在厂家维修或用户维修、保养时才能触及到的点 或表面,以及正常使用中用户很少触及到的设备的点或 表面(例如更换电池时的电池触点),这些点或表面不 进行静电放电测试。 2.
电磁兼容的三要素:干扰源、耦合路径、 敏感源。 对于解决抗扰问题来说重要的是后两项。 其中最主要的就是在耦合路径上想办法。
L>0.5cm
对金属连接器的外壳接触放 电

分两种情况,一、金属外壳不是该连接器内信号线的回流地(如232串 口),如下图,采用的处理方法为: – 单板上划分出PGND和GND; – 连接器金属外壳接PGND; – PGND通过接地电缆接大地; – PGND和GND无任何连接; – 每根线对PGND接TVS管进行静电脉冲抑制。
实1
前壳 金属板 按键板
放电探头
静电源
实例1
这是一个典型的电场耦合的例子。测试用的静电枪有一个 150pf左右的高压电容模拟人体电容。充到8KV然后通过 放电探头进行放电。 由于悬空金属板的作用,放电探头与按键板之间的分布电 容被大大增加了。这块金属板与按键板大小形状完全一 致,摆放也完全平行和重合。按键的整个电路都在金属板 的覆盖之下,也就是说静电电流可以耦合到按键板上任何 电路,可以耦合到电源、地,也可以耦合到复位电路、 CPU等敏感电路,最后通过大地回流。 后来,我们将这块金属板改成了塑料板,问题解决。

ESD静电问题终极解决方案

ESD静电问题终极解决方案

ESD靜電問題終極解決方案靜電是人們非常熟悉的一種自然現象。

靜電的許多功能已經應用到軍工或民用産品中,如靜電除塵、靜電噴塗、靜電分離、靜電複印等。

然而,靜電放電ESD(Electro-Static Discharge)卻又成爲電子産品和設備的一種危害,造成電子産品和設備的功能紊亂甚至部件損壞。

現代半導體器件的規模越來越大,工作電壓越來越低,導致了半導體器件對外界電磁騷擾敏感程度也大大提高。

ESD對於電路引起的干擾、對元器件、CMOS電路及介面電路造成的破壞等問題越來越引起人們的重視。

電子設備的ESD也開始作爲電磁相容性測試的一項重要內容寫入國家標準和國際標準。

1.靜電成因及其危害靜電是兩種介電係數不同的物質磨擦時,正負極性的電荷分別積累在兩個特體上而形成。

當兩個物體接觸時,其中一個趨從於另一個吸引電子,因而二者會形成不同的充電電位。

就人體而言,衣服與皮膚之間的磨擦發生的靜電是人體帶電的主要因之一。

靜電源與其他物體接觸時,依據電荷中和的機理存在著電荷流動,傳送足夠的電量以抵消電壓。

在高速電量的傳送過程中,將産生潛在的破壞電壓、電流以及電磁場,嚴重時將其中物體擊毀,這就是靜電放電。

國家標準中定義:靜電放電是具有不同靜電電位的特體互相靠近或直接接觸引起的電荷轉移(GB/T4365-1995),一般用ESD表示。

ESD會導致電子設備嚴重損壞或操作失常。

靜電對器件造成的損壞有顯性和隱性兩種。

隱性損壞在當時看不出來,但器件變得更脆弱,在過壓、高溫等條件下極易損壞。

ESD兩種主要的破壞機制是:由ESD電流産生熱量導致設備的熱失效;由ESD感應出過高電壓導致絕緣擊穿。

兩種破壞可能在一個設備中同時發生,例如,絕緣擊穿可能激發大的電流,這又進一步導致熱失效。

除容易造成電路損害外,靜電放電也極易對電子電路造成干擾。

靜電放電對電子電路的干擾有二種方式。

一種是傳導干擾,另一種是輻射干擾。

2.數碼産品的構造及其ESD問題現在各類數碼産品的功能越來越強大,而電路板卻越來越小,集成度越來越高。

电子设备辐射EMC整改案例

电子设备辐射EMC整改案例

电子设备辐射EMC整改案例前言:现代电子产品的发展越来越快,产品所面对的使用环境也越来越复杂,当前各汽车厂家都在围绕电子化、自动化、智能化发展等,电子控制系统在汽车上有越来越多的使用,汽车系统内电子产品的电磁兼容问题越来越凸显其重要性,为了规范电子产品的电磁兼容性,大部分的国家都制定了电磁兼容标准,特别是军用产品尤其严格。

电磁兼容标准是使产品在实际电磁环境中能够正常工作的基本要求。

所以为了满足各种电磁兼容标准的要求,在产品研发的过程中,就必须在每一个环节都要做好电磁控制和检测,那么频谱分析仪就成为了实验室中必不可少的一种设备。

汽车安全是当今社会所面临的关键问题之一。

接下来,本文就以一款产品中出现的问题,通过频谱分析仪测试之后查找到问题的根源,并在去EMC认证实验室做认证之前解决问题,使产品能顺利通过认证。

1. 故障描述该系统为军用汽车通信端产品,要求通过GJB151A陆军地面设备电磁兼容试验要求。

产品在EMC实验室测试时,CE102、CS101、CS114、RS103均顺利通过试验,但RE102测试结果如图1所示:图1 30MHz~200MHz原始辐射发射从图1可以看出,辐射发射只能满足固定产品要求,不能满足陆军地面电磁辐射要求,其中在50MHz-120MHz之间,辐射发射最大超标20dB,需要进行EMC整改。

2. 原因分析查看产品,整个系统为金属屏蔽机箱,另系统有1根屏蔽航插电源线,通常情况下,金属机箱和屏蔽线缆都有很好的屏蔽效能,如果设计得当,都能顺利通过RE102辐射发射试验,因此,怀疑金属机箱和屏蔽线缆存在电磁泄露导致测试失败。

所以利用实验室的频谱仪诊断系统并查找辐射源,测试系统示意图如图2所示:图2 电磁干扰诊断系统示意图整个系统测试包含有屏蔽机箱和线缆系成如下:(1)是德(安捷伦)科技频谱分析仪型号:MXA N9020A ;带宽范围 20Hz~13.6GHz;图3 频谱分析仪(2)Langer放大器:放大电磁干扰信号;(3)Langer近场磁场探头:测量接受电磁干扰信号,探头类型较多,如下图4所示,一般在选择探头时根据测量的要求进行选择,需要在大范围内寻找时,使用较大的环形探头或者是比较大的扁型的探头;需要精确测量时,选择针式的探头,这种探头可以对每一个器件或者引脚进行测量。

传导骚扰整改经验案例

传导骚扰整改经验案例

概述一直以来,我司的交换机产品都没有遇到过严重的CS问题,主要原因有两个:一是出口国内和部分海外的产品不需要做跟CS相关的CB认证,只需要做3C认证,所以内部也没有测试。

二是以前的傻瓜交换机测试CS的测试模型是ping 包的方式,这种模型流量较小,比较容易通过。

在2016年的时候,我司开始做锐捷的管理型交换机S2952G-E V3,客户提出了全新的测试模型,而且明确提出这一款产品需要出口海外,需要进行CB认证(CB认证包含CS测试)。

在做SWITCH-BCM00-0002(锐捷S2952G-E V3)项目过程中,CS问题成为了我们这个项目最大的难题。

经过我们公司检测认证部EMC专家、项目硬件工程师、客户和broadcom多方长达大半年的努力,在硬件、软件和结构三分面进行改善之后,目前该项目的CS问题已经得到解决,现将整改过程中的经验整理出来,形成经验案例,供后续项目参考。

CS测试的现象大致有如下三种:1、端口link down。

2、端口没有link down,但是端口有crc错误报文。

3、端口没有link down,也没有crc错误报文。

上面的三种测试结果,前两种是等级B的标准,第三种是等级A的标准。

按道理来讲,CS属于EMS类,无论是等级A\B\C都是可以的。

产品能够过等级C就拿等级C的认证,过A就拿等级A 的认证,这个不是强制的标准,不像EMI那样属于强制。

但是我们客户,锐捷自己的标准高于法规的标准,锐捷要求A,即只接收第三种,不允许端口link down,也不允许有crc错误报文。

一、测试模型1.CS测试电压等级说明:一、以3V的测试电压为例,3V为有效值,未调制信号的峰峰值为(3V/0.707)*2=4.2438V*2=8.486V,所以80%调制的信号的峰峰值为8.486V*1.8=15.27V。

二、锐捷在我司的交换机,测试等级都是3V。

2.CS测试仪器CS的测试仪器分为如下三部分:射频信号源。

esd静电问题终极解决方案

esd静电问题终极解决方案

esd静电问题终极解决方案竭诚为您提供优质文档/双击可除esd静电问题终极解决方案篇一:轻松解除esd之静电干扰如何省钱、有效又可靠的解决静电干扰,一直是企业比较头疼的问题。

静电防护实际就是通过解决方案让静电释放途径可控,在静电释放时避免损坏器件。

本文通过探究静电生成机理,解析静电分析原理,提出防护静电的有效方法,并给出针对传导性esd和辐射性esd 的具体解决方案。

找对方法,让静电沿着设定的路径走可以变的很轻松!静电生成机理电荷经由放电路径而产生在不同电位之间移转现象,即称此为静电放电现象,简称esd。

例如某绝缘的导体(螺丝起子)带有足够高电荷,当它靠近有相反电势的集成电路(ic)时,电荷“跨接”,引起静电放电。

静电放电产生的三个条件:*电荷的积累,静电荷积累在绝缘体上;*静电荷通过接触或感应转移到导体上;*充满静电的导体接近一个金属器件,产生放电。

静电危害对象精密芯片:芯片越来越集成、微小,抗击电压也越来越小,极易受到静电电流影响。

mos器件:mos器件每条路径都有自己的放电特性,电位差超过路径间的绝缘物的介电强度,会发生介质击穿,从而损坏电路。

pcb板:esd电流会直接通过电路板烧毁pcb上对esd 敏感的电路元件。

地线:esd电流经过地线,若接地材质不良会产生高阻抗,形成高干扰电压,会是接地线路对正常工作电路造成干扰。

对esd敏感的器件还有有微电子器件,分立半导体器件,电阻器基片,压电晶体以及薄膜电路等。

静电分析原理解析esd是一种高能量、宽频谱的电磁干扰,干扰途径主要有两种:传导性esd:主要是瞬间接触的大电流造成产品内部电路的误动作或损坏。

辐射性esd:空间电磁场耦合,其上升时间短,约为0.7~1ns,频谱高达数百mhz,静电放电电流会激烈一定频谱宽度的脉冲能量在空间,产生的电磁场通过寄身电感或电容耦合进敏感电路。

传导性esd分析原理对静电电流在电路中防护主要使用一些保护器件,在敏感器件前端构成保护电路,引导或耗散电流。

ESD静电问题终极解决方案

ESD静电问题终极解决方案

ESD静电问题终极解决方案静电是人们非常熟悉的一种自然现象。

静电的许多功能已经应用到军工或民用产品中,如静电除尘、静电喷涂、静电分离、静电复印等。

然而,静电放电ESD(Electro-Static Discharge)却又成为电子产品和设备的一种危害,造成电子产品和设备的功能紊乱甚至部件损坏。

现代半导体器件的规模越来越大,工作电压越来越低,导致了半导体器件对外界电磁骚扰敏感程度也大大提高。

ESD对于电路引起的干扰、对元器件、CMOS电路及接口电路造成的破坏等问题越来越引起人们的重视。

电子设备的ESD也开始作为电磁兼容性测试的一项重要内容写入国家标准和国际标准。

1.静电成因及其危害静电是两种介电系数不同的物质磨擦时,正负极性的电荷分别积累在两个特体上而形成。

当两个物体接触时,其中一个趋从于另一个吸引电子,因而二者会形成不同的充电电位。

就人体而言,衣服与皮肤之间的磨擦发生的静电是人体带电的主要因之一。

静电源与其它物体接触时,依据电荷中和的机理存在着电荷流动,传送足够的电量以抵消电压。

在高速电量的传送过程中,将产生潜在的破坏电压、电流以及电磁场,严重时将其中物体击毁,这就是静电放电。

国家标准中定义:静电放电是具有不同静电电位的特体互相靠近或直接接触引起的电荷转移(GB/T4365-1995),一般用ESD表示。

ESD会导致电子设备严重损坏或操作失常。

静电对器件造成的损坏有显性和隐性两种。

隐性损坏在当时看不出来,但器件变得更脆弱,在过压、高温等条件下极易损坏。

ESD两种主要的破坏机制是:由ESD电流产生热量导致设备的热失效;由ESD感应出过高电压导致绝缘击穿。

两种破坏可能在一个设备中同时发生,例如,绝缘击穿可能激发大的电流,这又进一步导致热失效。

除容易造成电路损害外,静电放电也极易对电子电路造成干扰。

静电放电对电子电路的干扰有二种方式。

一种是传导干扰,另一种是辐射干扰。

2.数码产品的构造及其ESD问题现在各类数码产品的功能越来越强大,而电路板却越来越小,集成度越来越高。

ESD案例(安捷伦)

ESD案例(安捷伦)

静电的危害及防护引言.我们在确定自己的研究课题或找到解决方案时,下一步往往就是准备好完成课题或解决方案所需的软硬件手段.而测量仪器是人们必备的硬件设施.在得到仪器后,如何高效地使用仪器,或如何避免仪器的人为损坏,能够更长时间地为我们服务,就自然而然地成为我们必须关心的环节了 .静电的危害那么哪些因素可以影响或威胁到仪器的正常使用呢?了解电子测量仪器或微电子的工程师所想到的第一个词,我想必定是”静电放电”(ESD).的确,静电是我们再熟悉不过的一种现象了,除了偶而轻微电击或讨厌的静电吸附外,对我们大多数人来讲,静电似乎并不是什么了不起的问题.过去,许多从事电子工业的人也并不认为静电放电是使电子元件乃至整个电子设备损坏的一个主要原因许多人不相信静电放电的严重性,甚至怀疑是否真正存在.这也难怪,因为要判断或检查ESD( 静电放电简称-Electrostatic Discharge)所引起的失效比较困难,有些元件受ESD损伤后往往在经过一段时间后才失效,使人们难于追踪并确定为ESD引起的损坏.而且许多电子元件可以被远低于人能感觉的静电放电所损伤或损坏.无源器件也和有源器件一样对ESD敏感,损坏程度从性能下降直至短路那样的严重损坏.目前,许多人对自己身上常常带可观的静电以至常受静电放电电击的现象习以为常了.可是,您知道吗?当你的手触及门把手或水龙头的瞬间突然感受到受电击甚至听到”啪”的一声响之时,你身上的静电已高达 4000至 5000伏以上了 .而且.在受电击之前,你并没有任何感觉.实际上,人的身体上,衣服上经常带有几百伏到几千伏的静电.只要构成通路,积累的静电就会放电.由于在极短的时间内释放出大量的能量,常常导致电路元件损坏,因为这种放电通常大大超过许多电路元件所能承受的限度.据测试,人能感觉到”麻”时,静电电压已高达3500伏以上.高于4500伏时放电能发出响声. 5000 伏以上放电时可以见到火花.人感觉不到3500伏以下的静电. 现代许多高速超大规模集成电路碰到仅几十伏或更低的静电就会遭到损坏。

交换机 ESD整改 案例

交换机 ESD整改 案例

一、以太网交换设备ESD 案例某以太网交换设备,为非金属外壳,无接地线,在进行ESD 接触6KV 实验时,出现PHY 芯片复位,引起丢包,不符合认证要求;详细如下:1、EMC 问题描述LAN 以及WAN 为非金属外壳连接器,其中WAN 带POE 功能,在进行试验时出现如下现象:1、设备使用适配器进行供电时ESD 测试无异常;2、设备使用远端POE 交换机供电时,出现PHY 芯片复位,丢数据包;2、问题分析根据上述实验现象分析,结合硬件分析发现可能是由于静电耦合至差分线,跳过网口变压器干扰PHY 芯片,造成PHY 芯片复位,分析POE 交换机发现,POE 交换机采用的是1、2、3、6 管脚,经变压器中心抽头取电,如下图所示:红色为4578 供电路径蓝色为1236 供电路径为了验证耦合路径是1、2、3、6 供电导致干扰到差分线,将设备供电改为4、5、7、8 ,通过上述更改后,ESD 6KV 系统正常,不出现丢包现象;详细的耦合路径如下:静电通过耦合变压器时,有部分能量会击穿变压器,干扰到PHY 芯片,导致PHY 芯片复位;在使用适配器或4、5、7、8 供电时,静电能量不经过网口变压器,所以不会干扰至PHY芯片;3、整改措施在PHY 芯片与变压器之间的差分线上增加对地TVS 管进行钳位;通过上述整改后,样机顺利通过接触6KV 静电测试;4、总结本案例在实验过程中,首先是出现以太网接口指示灯熄灭,随后又亮起来正常工作,明显是由于PHY 芯片复位而导致丢包;我们在分析的过程中对PHY 的复位信号也进行了处理,但是没有明显的改善,最后才怀疑到是由于差分线耦合而引起;在进行ESD 测试时,我们要结合实验现象冷静的分析出现问题的电路以及静电耦合路径,只有在明确干扰路径的情况下才能快速准确的解决问题。

二、以太网口ESD实验丢包对100M以太网口静电接触放电8KV,空气15KV,均有丢包现象,数量在100个以内。

如果机壳地与信号不分的情况下,ESD静电是不丢包的。

ESD与EOS防护专项改善-余绍虎

ESD与EOS防护专项改善-余绍虎

6.改善前电铬铁未进行独立接地
6.改善后电铬铁增加独立接地装 置
ESD&EOS改善措施
改善前
7.改善前UV固化灯管的金属部分 未进行接地
改善后
7.改善后UV固化灯管的金属进行 独立接地
8.改善前车间湿度在范围内,但 走下限
8.改善后车间内湿度范围调整到 上限
ESD&EOS改善措施
改善前
9.改善前车间内未100%导入加大 电阻的治具
量部组长或 ≥500PCS 确定临时方案
PE工程师
2H内
给出长期措施
组装车间
治具无电阻
>5000PPM
组装车间
并联电路FPC没有完全点 亮,电流转嫁到其它LED >5000PPM 造成LED内部破坏
SMT、组装车间 钢网设计不符合要求
>1PCS
SMT、组装车间
未按要求进行钢网清洁 (锡量过少)
>1PCS
累积% 37.5 56.3 75.0 87.5 93.8 100.0
成立ESD&EOS专案改善小组
成立ESD&EOS专案改善小组,搭建专案组织架构
总倡导者:余绍虎 项目发起人:余绍虎
项目组长:卢艳力
工程部
SMT
组装车间
质量部
姓名 卢艳力 王清明 鲁万里 靳赛丽 丁丽梅 田志莲
部门 质量部 工程部 生产部(SMT) 生产部(组装) 质量部(前段) 质量部(制程)
ESD&EOS改善措施
改善前
3。改善前包LGP用的保护膜为非 防静电材质
改善后 3.更换防静电材质保护膜
4.进入SMT车间无静电消散装置
4.在SMT车间入口增加人体静电 消散装置

诺西故障处理案例库

诺西故障处理案例库

. .一体化代维工程试点课题研究成果故障处理案例库中国移动通信集团XXXX二○一二年四月目录:1基站专业51.1天馈类51.1.1.Antenna connection faulty.51.1.2.Rx levels differ too much between main and diversity antennas61.1.3.RSSI detected Rx signal difference exceeding threshold71.1.4.ERxx DDU module has detected VSWR above minor limit at A (Or B)91.1.5.ECxx RTC module has detected VSWR above major limit at antenna101.1.6.RF module detected VSWR above major limit111.1.7.The reflected power of remote tune biner is too high131.1.8.CHANNEL FAILURE RATE ABOVE DEFINED THRESHOLD141.1.9.MEAN HOLDING TIME BELOW DEFINED THRESHOLD161.1.10.EXCESSIVE TCH INTERFERENCE181.1.11.BTS WITH NO TRANSACTIONS191.2基站硬件类211.2.1Oven oscillator adjustment function interrupted211.2.2ESMA System module has lost connection to ESEA System Extension module221.2.3ESMx System module has lost connection to all modules on optical ports231.2.4FBUS HW failure241.2.5LAPD failure251.2.6ECxx RTC module received insufficient Tx power261.2.7EXxx TRX module Tx power overdriven at DPC271.2.8ERxx DDU module has detected no Tx power at TxB input281.2.9RF Module has detected no TX power in internal filter block291.2.10The RF receiver frequency hopping synthesizer 1 is not locked291.2.11The transmitter output power has dropped at least 3 dB301.2.12EXCESSIVE TCH INTERFERENCE311.2.13CHANNEL FAILURE RATE ABOVE DEFINED THRESHOLD321.2.14The tuning of a cavity has failed in remote tune biner.341.2.15Tuning carrier is not detected in remote tune biner351.2.16The synthesizer in remote tune biner is faulty361.2.17There is disturbance in the serial DL bus or bus is broken361.2.18Performance of the main branch LNA in remote tune biner is degraded371.2.19ECxx RTC module cavity tuning synthesizer faulty.381.2.20Master TRX detected that connection to slave TRX is lost391.2.21Interface problems between O&M and DSP SW391.2.22Baseband bus major operation error occurred in ESMx System module401.2.23EXxx TRX module SW download from ESMA System module failed411.2.24Power unit input voltage fault421.2.25Supply voltage to ESMA near low/high limit421.2.26No connection to power unit431.2.27Power unit input voltage fault441.2.28EXxx TRX module cooling fan(s) report no rotation441.2.29ESEA System Extension Module fan(s) out of order451.2.30ESMA System module has detected no fans461.2.31TSxx temperature is dangerously high471.2.32RF module ambient temperature outside operating range471.2.33Cabinet door is open./Cabinet cover is open481.3基站数据配置类491.3.1missioned RF cabling does not match BTS configuration491.3.2Mismatch between BSC/MMI configuration file and the actual501.3.3TRX object allocation failed in RF module511.3.4Too few antennas available for Rx diversity511.3.5PDU control has switched off ECxx RTC Module521.3.6ESMA System module has lost connection to FSEx External Alarm531.3.7Module power cable connections are incorrectly configured541.3.8ERxx DDU module connected to wrong EXxx TRX module551.3.9TRX is stuck in waiting for system information state561.3.10Configuration of BCF Failed571.4基站传输类581.4.1.PCM FAILURE581.4.2.Difference between PCM and base station frequency reference591.4.3.FAR-END ALARM601.4.4.FREQUENCY ERROR/ LOSS OF INING612数据专业631 基站专业1.1天馈类1.1.1.Antenna connection faulty.网络设备信息NSN GSM BTS设备子类型ULTRASITE、METROSITE、FLEXI EDGE、FLEXI MCPA 维护处理项天馈系统类故障故障描述告警代码:7606故障信息:Antenna connection faulty.故障现象:天线连接故障告警。

ESD失效分析FA及案例介绍

ESD失效分析FA及案例介绍

17 2008-9-23
信息产业部软件与集成电路促进中 联合ESD实验室 心ZJU-UCF联合 联合 实验室
3、ESD damages in metal interconnect
• 还有一种典型的损伤:是金属互连线的热损坏,在Al和Cu工艺中都会 出现。 • 图Al挤出型,0.25工艺中普遍使用的Ti/Al/Ti互连技术。当Al过热熔化 后,就会流入在Al和Al金属层之间的介质层的显微裂纹中。
16 2008-9-23
信息产业部软件与集成电路促进中 联合ESD实验室 心ZJU-UCF联合 联合 实验室
2、gate oxide films breakdown
• 光学显微镜观察:分析两指条的GGNMOS(0.35工艺),可以清晰 看出:在两个指条drain contact和gate区均匀缝补点状损伤(热点) ,因为LDD结果导致的不均匀触发。
19 2008-9-23
信息产业部软件与集成电路促进中 联合ESD实验室 心ZJU-UCF联合 联合 实验室
3、ESD damages in metal interconnect
• 比较两个5微米宽的power supply线,一个是0.5微米厚一个是0.45微 米厚,用于N=/n-well二极管的ESD防护,厚的HBM10KV下也没有损 坏,而薄的(如图)出现金属的蒸发和电-热的迁移扩散。所以仔细 设计金属线也很重要不仅可以提高ESD的鲁棒性,还可以降低级寄生 的电容。
3 2008-9-23
信息产业部软件与集成电路促进中 联合ESD实验室 心ZJU-UCF联合 联合 实验室
4 2008-9-23
信息产业部软件与集成电路促进中 联合ESD实验室 心ZJU-UCF联合 联合 实验室

RJ45SurgeESDProtection-RJ45浪涌ESD保护方案(二)

RJ45SurgeESDProtection-RJ45浪涌ESD保护方案(二)

RJ45SurgeESDProtection-RJ45浪涌ESD保护方案(二)
RJ45Surge ESD Protection-RJ45浪涌ESD保护方案(二)
一、应用背景
1、气候变暖,雷雨天气增多
2、网络设备雷击损坏后,危害大
3、网络设备雷击损坏后,维修成本高
4、高浪涌防护设备成为行业趋势
二、应用产品
1、笔记本,台式电脑
2、交换机
3、机顶盒
4、路由器
三、方案特点
1、采用GDT在变压器前端做浪涌共模保护
2、在变压器后端采用低结电容,低漏电流的TVS
3、在环境较恶劣,如高温下,100米网线传输,信号传输丢包率低
四、符合规范
1、ITU-T K.21,K.45,K.20(加强要求)
2、ESD IEC61000-4-2
3、通过差模2KV/共模6KV10/700μs雷击浪涌
五、防护电路
六、产品外观和规格。

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一、以太网交换设备ESD 案例
某以太网交换设备,为非金属外壳,无接地线,在进行ESD 接触6KV 实验时,出现PHY 芯片复位,引起丢包,不符合认证要求;详细如下:
1、EMC 问题描述
LAN 以及WAN 为非金属外壳连接器,其中WAN 带POE 功能,在进行试验时出现如下现象:
1、设备使用适配器进行供电时ESD 测试无异常;
2、设备使用远端POE 交换机供电时,出现PHY 芯片复位,丢数据包;
2、问题分析
根据上述实验现象分析,结合硬件分析发现可能是由于静电耦合至差分线,跳过网口变压器干扰PHY 芯片,造成PHY 芯片复位,分析POE 交换机发现,POE 交换机采用的是1、2、3、6 管脚,经变压器中心抽头取电,如下图所示:
红色为4578 供电路径蓝色为1236 供电路径
为了验证耦合路径是1、2、3、6 供电导致干扰到差分线,将设备供电改为4、5、7、
8 ,通过上述更改后,ESD 6KV 系统正常,不出现丢包现象;详细的耦合路径如下:
静电通过耦合变压器时,有部分能量会击穿变压器,干扰到PHY 芯片,导致PHY 芯片复位;在使用适配器或4、5、7、8 供电时,静电能量不经过网口变压器,所以不会干扰至PHY芯片;
3、整改措施
在PHY 芯片与变压器之间的差分线上增加对地TVS 管进行钳位;通过上述整改后,样机顺利通过接触6KV 静电测试;
4、总结
本案例在实验过程中,首先是出现以太网接口指示灯熄灭,随后又亮起来正常工作,明显是由于PHY 芯片复位而导致丢包;我们在分析的过程中对PHY 的复位信号也进行了处理,但是没有明显的改善,最后才怀疑到是由于差分线耦合而引起;在进行ESD 测试时,我们要结合实验现象冷静的分析出现问题的电路以及静电耦合路径,只有在明确
干扰路径的情况下才能快速准确的解决问题。

二、以太网口ESD实验丢包
对100M以太网口静电接触放电8KV,空气15KV,均有丢包现象,数量在100个以内。

如果机壳地与信号不分的情况下,ESD静电是不丢包的。

由此可以分析是:当静电能量过来时,地线不能及时的泄放,大能量继续在机壳地上,使机壳地与信号地形成一个大的电势差。

1、辅助测试材料,如网线,最好使用屏蔽双绞线
2、本身产品结构设计,尽量使静电泄放路径通畅。

我们使用的铝合金外壳,而且网口屏蔽金属也是贴合机壳的
问题根源:
3、RJ45管脚与机壳太近。

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