ESD测试与整改设计参考(精)
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测试与整改设计参考--MM
2> ESD测试设备
1)静电放电发生器, 下图是某两种设备. 一般 打接触放电的用尖头,空气放电用圆头.
2)台式设备
试验配置: • 一个放在接地参考平面上的0.8m高的木桌, • 放在桌面上的水平耦合板(HCP)面积为1.6m *0.8m, • 垂直耦合板(VCP)面积为0.5m*0.5m, • 一个厚0.5mm厚的绝缘垫,将EUT电缆与HCP隔离. • 接地参考平面,应是一种最小厚度为0.25mm的铜或铝的 金属薄板,其它金属材料虽可使用,但它们至少有0.65mm 的厚度.接地参考平面的最小尺寸为1平米.实际的尺寸取 决于EUT的尺寸,而且每边至少应伸出EUT或耦合板之外 0.5m,并将它与保护地系统相连. • 耦合板:应采用和接地参考平面相同的金属和厚度,而且经 过每端分别设置470KΩ 的电阻与接地参考平面连接
‘器件ESD测试标准，目前此类的标准划分了整机和元器 件两个级别，前者通常列为EMC测试的一种，主要用于测 试产品在使用和维修当中耐受静电放电的能力，典型的标 准时IEC61000-4-2；后者主要用于测试元器件耐受静电的 能力，划分为HBM（human-body model人体模型）、 MM（machine model机器模型）和CDM（charged device model带电器件模型）三种模型，标准规定测试电 路和方法。典型的标准MIL883、ESDSTM5.1、 ESDSTM5.2、ESDSTM5.3.1、JESDD22-114等。主要 的标准组织包括美*标（MIL）、美国静电放电协会 （ESDA）、国际电工委员会（IEC）美国电子工业联合 会（EIA/JEDEC）、汽车电子工业协会（AEC）和国际电 子工程师组织（IEEE）等。早期的标准在上世纪六七十 年代就已形成，主要的标准基本一致，2000年后无太大变 化，目前新标准的发展以ESDA的居多 ’
ESD问题整改案例分析
案例分析
（1）非金属绝缘体外壳 电力电子设备根据外壳的导电性分为金属外壳和非金属绝缘体外 壳。具有金属外壳的设备有一个非常显著的优点，它的金属外壳可以 作为ESD电流的一个泄流路径，但同时它也促进了静电放电；对于非 金属绝缘体外壳设备，它的优点是阻止了静电放电的发生，但是除非 做到绝对的绝缘，否则通过接缝和隙缝静电放电就可能发生。 DJGZ22-GY200型电力集中器实物如上图所示，它的外壳为塑料材料， 属于非金属绝缘体。当采用水平耦合板或者垂直耦合板进行放电试验 时，电力集中器的塑料外壳会聚集大量同极性的放电电荷，属于金属 导体的电路板支架连接着外壳和集中器内部的PCB电路板，聚集在外 壳上的大量静电电荷通过该支架和空间电磁场耦合进入电子电路，产 生静电放电，从而严重影响了电路中敏感的电力电子器件的正常工作。 这是具有非金属绝缘体外壳的电力电子设备的一种常见静电放电模型。
整改结果
测试结果 采取的措施 接触式 空气式 耦合板式（8KV） （8KV）（15KV） 通过 通过 未通过 理论分析
无
存在辐射性ESD问题，空间电磁 场强较大，缺乏快速有效的静 电泄流路径和敏感器件的防护
增加ESD地
通过
通过
未通过（能承受的最 增加的ESD地提供了快速有效的 大 泄流路径，但是敏感器件仍受 测试电压有一定增加） 空间强电磁场强的影响 未通过（能承受的最 敏感器件得到保护，但是系统 大 缺乏快速有效的泄流路径 测试电压有一定增加） 通过
1.测试方法 直接接触放电(尖电极头)：直接接触放电端安装在ESD模 拟器上，并对可触及的放电点直接接触放电试验，试验电 压采用表B.1规定的接触放电电压等级。 空气放电(半圆电极头)：空气放电端安装在ESD模拟器上， 距离被试设备至少15mm。放电端垂直(±15°)对准放电位 置，以速度不大于5 mm/s缓慢靠近，直至放电。按照表 B.1中空气放电电压等级测试各点。如无放电产生，则继 续移动放电端直至放电端与放电点接触。如仍无放电产生， 则此位置及此电压等级下的试验停止。 垂直耦合板、水平耦合板放电
X043EMC案例分析及接口电路设计-ESD案例整改
司
公
限
有
术
测试结果：
技
盛
赛 样机空气放电±8KV（20 次）有较大改善，出现重启现象的测试点减少；
市
圳
深结果分析：图 6 出 Nhomakorabea死机或重启现象的测试点
单板内部走线不合理，较长的走线环路较大，且没有进行滤波控制，极易空间耦 合外部干扰（ESD 干扰），导致系统复位；
（5） 在措施（4）的基础上，将扬声器接口、摄像头接口增加多孔珠进行滤波： 测试结果：
样机空气放电±8KV（20 次），接触放电±6KV（20 次），未出现重启/死机现象； 结果分析：
扬声器接口、摄像头接口滤波处理不当，导致静电干扰通过接口进入单板内部； 在后续原理图设计中，建议完善信号接口的滤波电路；
司 公 限 有 术 技 盛 赛 市 圳 深 图 12 顶底层重合走线
【问题改善建议】顶底层走线投影避免产生重合，要求交叉走线；
4. 产品回归验证结果
经过改板后的产品，满足标准 GB/T 17626.2 中的 ESD 测试要求（接触放电：正负 6KV； 空气放电：正负 8KV）。 赛盛技术专注与 EMC 设计、整改、仿真、培训、测试等技术服务，可关注“深圳市赛 盛技术有限公司”公众号，了解最新资讯。
司
公 限 性能判据：判据 B ,不允许出现重启、死机等现象；
测试参数设置
有 术
盛技 试验电压：接触放电：正负 6KV；空气放电：正负 8KV;
市赛 放电次数：每放电点不少于 20 次（正/负各 10 次）
深圳 测试现象与结果
图 1 出现死机或重启现象的测试点 面板处（FAIL）：
蓝牙音箱电磁兼容ESD整改案例
蓝牙音箱电磁兼容ESD整改案例案例1ESD空气放电，是指静电枪头没有直接接触金属，通过空气放电的方式注入PCB板上；按照实验标准的测试方法，对于孔缝等人体无法直接接触的端口进行空气放电实验。
一、描述：本次实验产品是一款蓝牙音箱，其外露的端口主要有AUX，以及USB金属端口；AUX端口为塑胶，按照实验标准，对其进行空气放电8KV，在测试的时候，我们发现样机很容易会出现声音异常现象，并且无法正常关机，需直接断电才能消失。
重新上电后，音箱的声音已经发生了变质，判断等级为D级。
换一块PCB板后样机可以重新工作。
二、整改过程：经过审核AUX端口的结构，我们发现其内部有金属引脚延伸比较长，并且每个引脚都是直接与IC的PING脚相连；从而使得静电可以通过金属引脚直接干扰到IC引脚。
所以首先在这三个引脚对地并联ASIM ESD（型号：CV0402VT6201T）,再进行空气放电的时候，发现样机没有出现之前出现的声音异常现象。
如下图为整改PCB图：再此也设计出一般AUX的静电以及EMI防护方案:案例2一、ESD放电分析：在ESD放电的过程中，会产生瞬间的高电压，大电流和宽带的电磁干扰，以至于电子组件失效、损坏、降低可靠度，大至电子系统设备误动作、损毁，甚至会酿成重大灾难。
二、整改前实验现象：此次实验对象是一款多功能蓝牙音箱，其有AUX、蓝牙、USB、TF卡等模式。
在蓝牙模式充电的情况下，设备在进行空气±8KV放电的时候，机器会出现断蓝牙，复位的现象。
三、整改过程：由于对音箱进行接触放电的时候，发现音箱不会出现类似现象；于是先将PCB板的地定义为完整地；只要将静电导到地上就行；所以第一步措施为：将AUX信号线上串上磁珠（ASIM型号：CVB1005C152T)并且对地并联ESD器件（ASIM型号：CV0402VT6201T),如下图：其基本原理为：整改好后，重新对音箱进行空气±8KV测试，发现现象有所改善，但是还是没有彻底根除。
静电保护（ESD）原理和设计
静电保护（ESD）原理和设计⼀直想给⼤家讲讲ESD的理论，很经典。
但是由于理论性太强，如果前⾯那些器件理论以及snap-back理论不懂的话，这个⼤家也不要浪费时间看了。
任何理论都是⼀环套⼀环的，如果你不会画鸡蛋，注定了你就不会画⼤卫。
静电放电(ESD: Electrostatic Discharge)，应该是造成所有电⼦元器件或集成电路系统造成过度电应⼒(EOS: Electrical Over Stress)破坏的主要元凶。
因为静电通常瞬间电压⾮常⾼(>⼏千伏)，所以这种损伤是毁灭性和永久性的，会造成电路直接烧毁。
所以预防静电损伤是所有IC设计和制造的头号难题。
静电，通常都是⼈为产⽣的，如⽣产、组装、测试、存放、搬运等过程中都有可能使得静电累积在⼈体、仪器或设备中，甚⾄元器件本⾝也会累积静电，当⼈们在不知情的情况下使这些带电的物体接触就会形成放电路径，瞬间使得电⼦元件或系统遭到静电放电的损坏(这就是为什么以前修电脑都必须要配戴静电环托在⼯作桌上，防⽌⼈体的静电损伤芯⽚)，如同云层中储存的电荷瞬间击穿云层产⽣剧烈的闪电，会把⼤地劈开⼀样，⽽且通常都是在⾬天来临之际，因为空⽓湿度⼤易形成导电通到。
那么，如何防⽌静电放电损伤呢？⾸先当然改变坏境从源头减少静电(⽐如减少摩擦、少穿⽺⽑类⽑⾐、控制空⽓温湿度等)，当然这不是我们今天讨论的重点。
我们今天要讨论的时候如何在电路⾥⾯涉及保护电路，当外界有静电的时候我们的电⼦元器件或系统能够⾃我保护避免被静电损坏(其实就是安装⼀个避雷针)。
这也是很多IC设计和制造业者的头号难题，很多公司有专门设计ESD的团队，今天我就和⼤家从最基本的理论讲起逐步讲解ESD保护的原理及注意点，你会发现前⾯讲的PN结/⼆极管、三极管、MOS管、snap-back全都⽤上了。
正向导通反向截⽌(不记得就去翻前⾯的课程)，⽽且反偏电压继续增加会发⽣雪崩击穿(Avalanche Breakdown)⽽导通，我以前的专题讲解PN结⼆极管理论的时候，就讲过⼆极管有⼀个特性：正向导通反向截⽌们称之为钳位⼆极管(Clamp)。
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
好
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设计与测试
PCB板ESD防护设计评审点2
• 充电线路上是否有大电容稳定充电电压 • Speaker、Recevier、MIC等线上是否静电保护设计 • FPC是否设计假地层 • FPC两端是否有支出部分接地 • FPC到主板是否加ESD（＋EMI）器件保护 • I/O口是否有ESD器件保护 • 侧键FPC是否设计地线 • 侧键FPC到主板是否加ESD保护 • SIM卡部分电路是否够短、不受其他线或地影响
PCB静电破坏防护之设计原则1
• 减少回路面积 • 走线越短越好 • PCB接地面积越大越好 • Power与Ground接电容 • 零件与静电源隔离 • PCB接之地线须低阻抗且要有良好的隔离 • 所有的组件靠越近越好 • 同一属性靠越近越好 • Power / Ground Layout在板中间较在四周好.
• 保护电路对于ESD 瞬间的反应必须比被保护的器件迅速。虽然典 型的器件保护可以通过设计回路获得，然而没有器件制造商能够 完全消除ESD 破坏问题，因此,还需要附加的保护措施。
• 由于标准的控制程序不够充分以及不允许一些自动安装技术，这 样的要求对于静电敏感器件极为关键。电路封装保护技术包括采 用适当的遮蔽保护膜、特殊连接设计、保护环和组件放置。完整 的系统使设计也必须考虑ESD 引起的临时性干扰，解决措施可以 采用屏蔽，并且电路板的设计布置需要考虑到典型的噪声抑制技 术。
PCB静电破坏防护之设计原则2
• Power & Ground越接近越好 • 多组Power & Ground时以格子方式连接 • 并行之导体接近越好 • 信号线越靠近地线越好 • 太长的信号线或Power线须与地线交错传输 • 在Power & Ground放置一高频旁路电容
PCB与ESD的关系
esd测试原理与方法
esd测试原理与方法ESD测试原理与方法什么是ESD测试ESD（Electrostatic Discharge，静电放电）测试是一项重要的电子产品安全性测试，用于评估设备对静电放电的抵抗能力。
静电放电是指两个物体由于电荷的不平衡而发生放电的现象。
为什么需要进行ESD测试静电放电可能导致电子设备的损坏或故障，因此进行ESD测试是非常必要的。
通过测试，可以评估设备在面对真实应用场景中的静电放电时是否能正常工作。
ESD测试方法以下是常用的ESD测试方法：1.人体模型（HBM）测试：这是最常用的ESD测试方法之一，用于模拟人体对电子设备进行操作时的静电放电。
在测试过程中，通过椭圆形的外接矩形生成不同的放电能量。
2.机器模型（MM）测试：这种方法是为了模拟生产过程中可能发生的静电放电。
测试时使用不同的电容器和电阻，模拟设备与设备之间的静电放电。
3.振荡场（CDM）测试：CDM测试是一种更现实的ESD测试方法，模拟设备通过输送带或传送机构时可能导致的静电放电。
测试中，使用不同的电荷储存器来模拟电子设备接收到的静电放电。
4.电源引脚ESD测试：这种方法主要用于测试设备的电源引脚对静电放电的抵抗能力。
测试时，通过设备的电源引脚施加静电放电。
ESD测试流程ESD测试一般遵循以下流程：1.测试准备：根据测试需要，选择合适的ESD测试方法。
准备测试设备和测试样品，并确保所有设备处于正常工作状态。
2.测试参数设置：根据测试标准或实际需求，设置合适的测试参数，包括放电能量、放电次数等。
3.样品放置：将测试样品放置在测试环境中，确保与测试设备的连接正确并牢固。
4.测试执行：按照设定的测试参数执行ESD测试，记录测试结果。
5.测试结果分析：根据测试数据分析测试结果，评估设备的ESD抵抗能力是否符合要求。
6.报告撰写：根据测试结果，编写测试报告，包括测试方法、测试参数、测试结果和分析等内容。
ESD测试注意事项在进行ESD测试时，需要注意以下事项：•确保测试环境符合相关的标准和要求，包括温度、湿度等。
组合仪表ESD整改方案
【问题分析】液晶屏的RES 信号属于敏感信号，需要与其他信号线隔离
【改善建议】液晶屏的RES 信号需两边包地并增加gnd via 处理。
信号布线
【问题分析】信号线尽量以最短路径走，避免环路面积大
【改善建议】布线完成后仔细检查信号走线是否存在“绕远”现象，并优化走线。
01
02
CAN收发器、LED驱动等芯片 5V 电源增加600 欧磁珠和1000PF 滤波。
晶振信号 【改善建议】 晶振 两根信号增加120 欧磁珠滤波处理。
4. LCD接口电路 【问题分析】LCD屏对静电比较敏感，需要增加滤波以提高抗干扰能力 【问题改善建议】 1、LCD接口5V 信号增加600 欧磁珠、1000PF 电容和TVS管BV05C滤波处理； 2、LCD接口RES 信号需要增加330PF电容、600 欧磁珠和TVS管BV05C滤波，并且在上拉电阻旁靠近接口端增加1uF电容滤波处理； 3、 LCD接口其他信号线需要增加330PF电容、600 欧磁珠和TVS管BV05C滤波处理。
4. 晶振布线 【问题分析】PCB需要一个完整的地平面，尤其是MCU附近，更需要一个完整的地平面，双面板的地不容易保持完整，而晶振的分地处理方案更影响地平面的完整性。 【问题改善建议】 1）晶振旁边不要分地； 2）晶振外壳预留接地焊盘。
5. 单片机及各种驱动电源 【问题分析】单片机下面需要完整的地平面来屏蔽静电场的干扰； 【改善建议】 1）5V线不需要大面积覆铜处理，线足够宽即可，以免影响地平面； 2）5V电源尽量以树状的形式就近接到单片机及各个驱动； 3）5V伴地布线，并且在5V线上跨0电阻，以保持地平面完整； 4）5V线跳层时在过孔旁预留电容。
组合仪表ESD整改方案
esd改善报告
ESD改善报告介绍本篇报告旨在提供关于静电敏感装置（ESD）改善的详细步骤，以帮助企业降低ESD发生的可能性。
通过采取适当的措施，可以保护设备免受静电损害，提高生产效率。
步骤一：识别潜在的ESD风险首先，需要通过全面的风险评估来识别可能导致ESD的因素。
以下是一些可能的风险因素：1.环境：高湿度、尘埃、静电电荷累积等；2.设备：没有接地装置、损坏的防静电涂层等；3.人为因素：缺乏培训、无防静电工具、不恰当的工作装备等。
步骤二：设立ESD管理团队为了有效地改善ESD控制，建议设立专门的ESD管理团队。
该团队应包括以下角色：1.ESD专家：负责提供专业知识和指导；2.设备维护人员：负责设备的维护和防静电涂层的修复；3.培训专员：负责培训员工如何正确地处理ESD设备；4.质量保证人员：负责监督ESD改善措施的执行情况。
步骤三：制定ESD管理计划ESD管理计划是一个关键文件，它规定了组织对ESD风险的管理方法。
以下是制定ESD管理计划的步骤：1.识别ESD敏感度：通过了解不同设备和材料的ESD敏感等级，可以确定风险的优先级；2.设定ESD控制措施：根据ESD敏感度，制定相应的控制措施，例如提供接地装置、使用防静电工具等；3.培训计划：制定培训计划，确保员工了解ESD风险和正确处理ESD敏感设备的方法；4.定期检查和维护：制定定期检查和维护ESD设备的计划，以确保其有效性。
步骤四：培训和意识提升为了确保ESD改善计划的成功实施，有必要进行培训和意识提升活动。
以下是一些重要的培训内容：1.静电基础知识：培训员工了解静电的原理和危害；2.防止ESD的方法：教授员工正确使用防静电设备和工具的技巧；3.ESD事故处理：提供应对ESD事故的指导，例如如何处理ESD损坏的设备。
步骤五：定期评估和改进持续改进是ESD管理的关键部分。
定期评估ESD改善计划的实施效果，并根据评估结果制定改进计划。
以下是一些评估和改进的方法：1.定期检查：定期检查ESD设备的状态，确保其正常运行；2.员工反馈：征求员工对ESD改善计划的反馈意见，以了解可能的问题和改进方向；3.经验分享：定期组织ESD经验分享会议，促进不同部门之间的交流和合作。
ESD (防静电测试) 测试规范
1. 目的Purpose本项测试之目的在测试产品对静电的忍受强度是否符合工程规格。
2. 适用范围Scope本项测试规范之适用范围，凡本公司开发设计生产之产品于各验証阶段及量产后之测试验証均适用之。
3. 权责Authority and Responsibility无。
4. 名词定义Terms Definition4.1 Air Charge: 圆形测试头，在有静电情形下由远至近向monitor放电。
4.2 Contact Charge:尖形测试头，直接接触monitor放电。
4.3 Soft error :画面有异常(如闪动、变白、变暗、无动作等)。
4.4 Hard error : 画面变暗、变白、全黑、无动作(允许闪动)。
4.5 Caytastrophic error: 画面变暗、变白、全黑、无动作，重开机仍不正常。
4.6 垂直板(VCP):与桌面垂平的铁板。
4.7 水平板(HCP):铺于桌面的金属板。
5. 作业流程Operation Flow无。
6. 作业内容Operation Description6.1 使用仪器6.1.1 PC 。
6.1.2 ESD Simulator 。
6.1.3 ESD Equipment。
6.1.4 CHROMA23266.2 设定：6.2.1 环境温度15~35°C，湿度30~60%RH。
6.2.2 设备布置如下图。
6.3.1 ESD Simulator Specification6.3.1.1 Discharge capicitor:150pF±10%。
6.3.1.2 Discharge resistance :330Ω±10%。
6.3.2 Test Pass/Fail CRITERIA6.4 测试画面最大解析度及频率/白色on/off画面及动画(如CD play等)。
6.5 步骤﹕6.5.1 将LCD Module与计算机连接(计算机与LCD Module电源均须有接地端)。
ESD测试与整改设计参考
XM11 15 14 13 12 11 VG A 5 10 4 9 3 8 2 7 1 6
VG A_Bin VG A_G in VG A_Rin
RM8
RM9
VG A_Hs VG A_Vs
75
75
CM293 0.1uF
2
1
2
1
25VPI1Fra bibliotek75RM10
DM42 BAV99
DM44 BAV99
DM49 BAV99
途径：分清楚ESD的冲击是从哪种途径干扰到了保护 目标:地的传导/信号线+电源线+IO线上的传输/空 间的辐射。这个分析很重要，比如，如果ESD冲击 是空间辐射过去的，那么再怎么割地也没有用的。
具体位置：分清楚是图象 or 伴音 or memory 出问 题？如果是图象，搞清楚是AFEC/VD /COMB/SCALER /MEMORY /TCON 等等，哪一个模块 出问题；分清楚保护目标的哪个部位感应到了ESD 冲击？电源pin脚／地pin脚／reset/信号的 ip&op/io口／悬空的pin都有可能是ESD冲击的目 标。
电磁炉ESD测试失效整改实例
电磁干扰抑制技术612020年第3期 安全与电磁兼容引言据文献[1]中表2，人体在行走时可产生3.5 kV 静电，脱夹克时可产生15 kV 静电，粉尘处理过程可产生50 kV 静电等，生活中的静电无处不在。
静电放电通常会对设备的电路造成干扰，极短时间内的瞬间放电电流使基准地电位发生偏移、波动，从而导致设备的误动作以及信息的丢失。
为评估电磁炉等家电产品抵抗静电干扰的能力，应按照GB 4343.2-2009《家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求 第2部分：抗扰度》的要求进行静电放电（ESD）测试。
1 电磁炉工作原理电磁炉使用方便、加热快、应用广泛。
电磁炉将工频电整流成直流电，再经过微处理器输出脉冲宽度调制（PWM）信号驱动开关管，逆变输出20~40 kHz 的高频电流，并施加在线圈盘中形成高频电磁场，该电磁场的磁力线穿透微晶玻璃板，使玻璃板上的金属锅底形成涡流发热，从而达到加热的目的。
为方便使用，电磁炉设计了多种工作模式，包括为保证儿童安全而设置的“童锁”模式。
2 问题现象描述某电磁炉按照GB 4343.2-2009进行ESD 测试时，需要对电磁炉的易触及部件施加8 kV 的空气放电和 4 kV 的接触放电。
试验结果要满足性能判据B（即试验后电磁炉能按预期继续运行，试验过程中允许出现性能下降但不允许实际运行状态或存储数据有改变）。
对电磁炉微晶玻璃板表面的触摸按键区域实施放电，后又对电磁炉四周的缝隙进行放电。
在对图1中的A 点（触摸按键“开关”与“童锁”之间的区域）和B 点（显示板与主板之间的连接线区域）实施8 kV 空气放电时，经静电放电冲击后，原本工作状态在非“童锁”状态的电磁炉进入“童锁”状态。
电磁炉样品的实际运行状态改变，不满足标准要求的性能判据B。
3 问题分析电磁炉静电放电失效的位置在微晶玻璃面板上的触摸按键区域（图1中A 点）和其四周的缝隙（图1中B 点）处，且可重复出现，而其它位置的静电放电测试合格。
esd实验标准
esd实验标准ESD（Electrostatic Discharge，静电放电）是指由于物体表面的静电电荷突然释放导致的电流或电压的现象。
静电放电可能对电子设备、电路板和其他敏感元器件造成损害，因此制定适当的ESD实验标准对于保护我们的设备和产品至关重要。
本文将介绍ESD实验标准的重要性以及一些常用的ESD实验标准。
一、背景介绍ESD是一种普遍存在的自然现象，静电放电可能是由人体、设备或材料之间的接触或分离引起的。
在工业环境中，静电放电可能对电子设备和元器件产生严重的破坏，导致电路中的电压和电流异常，甚至完全损坏敏感元器件。
为了保护设备和产品，制定适当的ESD实验标准非常必要。
二、ESD实验标准的重要性1. 确定设备和产品的ESD安全性：通过进行ESD实验，可以评估设备和产品对静电放电的感受性，从而确定它们的ESD安全性。
这有助于设计和制造具有良好ESD防护能力的设备。
2. 保护电子设备和元器件：合格的ESD实验标准可以帮助设计和制造防护措施，以降低设备和元器件在工业环境中受到ESD损害的风险。
3. 提高产品质量：通过进行ESD实验，可以提前发现产品在ESD 环境下的潜在问题，并采取相应的改进措施，以提高产品的质量和可靠性。
三、常用的ESD实验标准以下是几个常用的ESD实验标准，它们针对不同的场景和需求制定，有助于确保设备和产品在不同静电放电条件下的工作稳定性和可靠性。
1. ANSI/ESD S20.20这是美国国家标准协会（ANSI）制定的一项标准，用于评估和控制电子设备制造过程中的ESD风险。
它包含了详细的静电控制措施和操作规程，使得制造商可以在整个制造过程中有效地管理和控制静电放电风险。
2. IEC 61000-4-2这是国际电工委员会（IEC）制定的一项标准，用于评估设备和产品在ESD环境下的性能。
该标准规定了ESD实验的测试方法和参数，以模拟真实的ESD事件，并评估设备和产品的ESD耐受性。
ESD各项测试验证作业指导书(SOP)
1.目的：建立公司内部各项静电防护项目的测试规范，统一防静电测试方法与判定标准。
2.范围：适用于本公司静电防护项目的检测，如：接地系统、防静电地板（地垫）、防静电工作台（桌垫）、周转箱、包装袋、防静电手环、人体静电防护用品、离子风机、烙铁等辅助工具。
3.内容：3.1静电手环：3.1.1测试仪器：静电手环测试仪3.1.2测试方法：图1-1 静电手环测试示意图 3.1.2.1来料检验时进行抽样测试，并记录于《静电手环测试记录表》。
3.1.2.2静电手环由IQC 进行抽样测试。
3.1.2.3必须将腕带扣反面金属接触到手腕时，才能进行测试。
3.1.2.4测试时，腕带扣住一只手，另一端香蕉头插入测试器上的测试端子。
3.1.2.5测试者用手指按下导通器上金属键，看导通器上灯号显示，如图1-1：① 绿灯GOOD 亮－OK ，且BUZZER 长鸣。
② 黄灯LOW 、红灯HIGH 亮－失败，BUZZER 无声（需更换腕带或腕带线再测试）。
3.1.2.6且于测试中增加摆动手腕的动作，以确认是否有接触不良。
3.1.2.7测试中若发生有两个灯号同时亮时（绿、黄灯亮或绿、红灯亮），应更换新品或其他良品腕带（腕带或腕带线）再测。
（a ）若灯号显示正常，则确认腕带部份不良应更换。
（b ）若灯号依然显示两个灯亮，或者时好时坏，判定可能测试器为不良品，应立即通知组长处理，将该测试器重新校验或送修。
3.1.3测量频率：来料检验（抽样）3.1.4记录表单：《静电手环测试记录表》QC-BD-074静电手环测试仪黄灯、红灯亮NG 绿灯亮OK3.2人体综合电阻测量：3.2.1测试仪器：人体综合电阻测试仪3.2.2操作方法：3.2.2.1作业员需标准着装（静电帽、静电衣、静电鞋、静电手环等）（如图1-2）后，站立于人体综合测试仪上。
说明：头发压入防静电帽中；静电衣袖子不允许挽起；穿静电鞋时，光脚或穿纯棉袜，保证导通性。
如果工作岗位要戴防静电手套或者手指套的，也需穿戴完整。
RE,CE和ESD整改方法
总线线
走线层 地层
地层 走线层
总线线
时钟线换层过孔
走线层 地层
地层 走线层
各种PCB上总线的处理
• 单层板上，总线簇两侧应加包地线；
• 双层板上，总线簇两侧加包地线或者另外一层 （非总线所在层）的总线投影区域内铺接地铜 皮；
• 多层板上，总线簇应靠近完整地平面走线，最 好走内层。
所有信号走线是否存在宽度变化
• 确定静电泄放路径，方法是将设备的外壳平铺开，沿放电点到设 备接地点画直线，一般来说，这条直线就是静电电流的泄放途径； 放电点 放电点
7 0 M
1 0 0 M
2 0 0 M
3 0 0 M 4 0 0 M
F r e q u e n c y [ H z ]
6 0 0 M
M E S L I M L I M
E N 5 5 0 2 2 - R E _ f a s M a x P k E N 5 5 0 2 2 _ R E _ C l a s s B 3 m E N 5 5 0 2 2 _ B _ R E - 5
• 走线粗细的跳变会导致信号出现阻抗失配问题，使信号波形产生 畸变，引起EMI问题；
强烈的EMI源
辐射问题总结
上述只是一些比较典型的辐射问题整改 方法及定位流程，相对来说比较有效， 但是要想彻底解决问题，还是需要在产 品的设计阶段考虑充分的EMC设计，这 样才能够预测到问题并防患于未然，特 对对于一些产品测试阶段是无法实施的 对策，例如3W原则等，必须在设计阶段 提前考虑到。
F i e l d S t r e n g t h Q P L i m i t F i e l d S t r e n g t h Q P L i m i t
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目錄
1> 名詞解釋 2> ESD測試設備 3> ESD標準檔 4> ESD測試要求 5> ESD設計思路與經驗 6> ESD整改思路與經驗 7> ESD生活小提示
1> 名詞解釋
ESD = Electro Static Discharge EUT = Equipment under test EMC = Electro-Magnetic Compatibility = EMI+EMS EMI=Electronic-Magnetic Interference =Conducted Emissions (AC/DC)+Radiated Emission）+（Harmonics/Flicker）諧波電流測 試 EMS=Electronic-Magnetic Susceptibility=輻射 （Radiated Immunity）+（RF Conduct Immunity） +靜電放電（ESD)+電快速瞬變脈衝（BURST)+浪湧 （Surge)+電壓變化、突降/中斷（Voltage dips and interruptions）+…
2> ESD測試設備
1)靜電放電發生器, 下圖是某兩種設備. 一般 打接觸放電的用尖頭,空氣放電用圓頭.
2)臺式設備
試驗配置: • 一個放在接地參考平面上的0.8m高的木桌, • 放在桌面上的水準耦合板(HCP)面積為1.6m *0.8m, • 垂直耦合板(VCP)面積為0.5m*0.5m, • 一個厚0.5mm厚的絕緣墊,將EUT電纜與HCP隔離. • 接地參考平面,應是一種最小厚度為0.25mm的銅或鋁的 金屬薄板,其它金屬材料雖可使用,但它們至少有0.65mm 的厚度.接地參考平面的最小尺寸為1平米.實際的尺寸取 決於EUT的尺寸,而且每邊至少應伸出EUT或耦合板之外 0.5m,並將它與保護地系統相連. • 耦合板:應採用和接地參考平面相同的金屬和厚度,而且經 過每端分別設置470KΩ 的電阻與接地參考平面連接
3> ESD標準檔
GBT 17626.2 -2006: 中國國家標準，整機 ESD測試; IEC60001-4-2 :2001: IEC標準，整機ESD測 試; JEDEC JESD22-A114-B: 美國美國電子工業聯 合會標准,人體模型條件下電子元件的的靜 電放電敏感度試驗； ESDA ESDSTM5.1：美國靜電放電協會標准,人 體模型條件下電子元件的的靜電放電敏感 度試驗；
4> ESD測試要求
一般一個端子>=10次單次放電, 每次放電的時間 間隔>=1秒。 能接觸到的端子打接觸放電;不能直接接觸的端子, 比如按鍵,打空氣靜電;但是有些廠家也要求接觸到 的端子也打空氣放電。 各廠家要求的放電等級不同,國標ESD等級參考下 一頁的圖表;接觸放電h : 8kv; Hisense / TCL :6kv; Konka/Xoceco:4kv; Changhong內銷好 象不打。
‘器件ESD測試標準，目前此類的標準劃分了整機和元器件兩 個級別，前者通常列為EMC測試的一種，主要用於測試產 品在使用和維修當中耐受靜電放電的能力，典型的標準時 IEC61000-4-2；後者主要用於測試元器件耐受靜電的能力， 劃分為HBM（human-body model人體模型）、MM （machine model機器模型）和CDM（charged device model帶電器件模型）三種模型，標準規定測試電路和方 法。典型的標準MIL883、ESDSTM5.1、ESDSTM5.2、 ESDSTM5.3.1、JESDD22-114等。主要的標準組織包括 美*標（MIL）、美國靜電放電協會（ESDA）、國際電子 電機委員會（IEC）美國電子工業聯合會（EIA/JEDEC）、 汽車電子工業協會（AEC）和國際電子工程師組織 （IEEE）等。早期的標準在上世紀六七十年代就已形成， 主要的標準基本一致，2000年後無太大變化，目前新標準 的發展以ESDA的居多 ’
ESD放電波形（來源於GBT 17626-2)
5> ESD設計思路與經驗
ESD現象在日常生活中經常發生, 售後回饋裡也有不少ESD 的品質問題，所以開發人員要搞好ESD，提升產品可靠性。 如果產品ESD特性不好，問題回饋不斷，一定不是大家所 希望的。 一）ESD設計一般的三個方向:降低減弱ESD放電對保護目標 的衝擊強度;增加保護目標ESD免疫力(Robust); Software 看門狗/reset。 怎樣降低減弱ESD放電對保護目標的衝擊強度？ 一般是割地/串電阻磁珠/加esd器件/對地並電容/減短目標 器件的pin腳引線； 怎樣增加保護目標的抗ESD強度(Robust)？ 一般是增加目標的參考地的完整性/減小供電電源的高頻 電流環路的面積/降低輸入端子子對參考地的高頻輸入阻抗 /IC設計時在內部集成esd/外加接地遮罩罩； 怎樣加看門狗/reset？ 軟體看門狗，就是主迴圈死掉就reset；加狀態檢測是看 寄存器/io口狀態對不對，不對就reset。
EOS=Electrical Overstress (EOS) ,指所有的過度 電性應力。超過其最大指定極限後，器件功能會減 弱或損壞。Esd是造成Eos的原因之一，但是不一定 造成EOS，很多其他的原因也造成Eos。 國際電子電機委員會/IEC:International Electro technical Commission, is the international standards and conformity assessment body for all fields of electro technology. 耦合板=coupling plane, 一塊金屬片或金屬板, 對 其放電用來模擬對EUT附近的物體放電, 做間接放 電實驗. 個人感覺這個板還有作為EUT的參考地的 作用,所以做ESD實驗的時候, EUT要求放在水準耦 合板的板邊0.1米以內, 如果EUT過大,需要增加耦 合板. 保護目標：ESD容易發生問題的元件或模組，需要提 供ESD保護措施。比如主ic,memeory,flash,etc.。