888888 发表于 2021-6-24 15:08:38

ESD失效怎么办?

ESD人称静电放电
1) 根据产品的工作状态分为上电模式和不上电模式。上电模式模拟的是产品正常工作时的ESD情况,而不上电模式模拟的是产品生产运输过程的ESD情况。2) 无论是上电模式还是不上电模式,都分为接触放电和空气放电,接触放电测试时静电枪的头是尖的,空气放电测试时静电枪的头是圆的。接触放电一般打在产品金属物体表面,比如说金属外壳,螺丝,连接器的针等。空气放电一般打在非金属材料上方,比如说塑料外壳,缝隙处等。3) 汽车行业的放电模型一般用的人体放电模型。上电模式一般用的330pF-2kohm,330pF-330ohm,25kV除外,不上电模式一般用的150pF-2kohm,150pF-330ohm。有没有发现模拟人站在地上的电容为150pF,模拟人站在车上的电容为330pF。4) 另外上电模式还分为直接放电和间接放电,直接放电就是直接打产品,间接放电就是产品放在耦合板子上,打板子。5) 还有一些整车厂要求将CAN LIN和开关信号的线束剥开皮打,够残忍的,模拟的是手碰到开关带来的ESD。
基础知识讲完了,下面就到了关键时候了,ESD失效了怎么办?
那么ESD可能会出现哪些非设计原因的失效呢,又如何避免呢?老刘暂时想到了以下几点
1) 忽略了实验室温度湿度和条件,温湿度不同可能结果不一样。这就会出现昨天过了,今天一打居然坏了。A实验室好的,B实验室坏了。2) 静电枪最好是同一把。不同品牌的可能威力不一样哦。3) 最好是同一个MM打,不要换人。每个人的枪法可能不一样哦4) 最好是下雨天打,ESD没有那么猛。5) 快速成型件做外壳最好拒绝,为啥呢,快速成型件的外壳相对来说比较粗糙,可能无缘无故多了一些缝隙,或者就是材质跟设计的都不一样。血的教训啊 切记切记!6) 最好不要拿做过其他破坏性试验的样品来做ESD,坏了算谁的不好说。7) 当然避免静电枪带来的问题,测试前校准最好不要偷懒。
先来谈谈接触放电失效怎么办?为什么先谈接触放电,因为接触放电的放电路径比较简单,知道电是哪里放进去的。一般用下面几招搞定。
1) 加ESD电容,一定要放在端口,一定要放在信号路径上,不要挂在旁边很远的地方,鞭长莫及懂了么。电容的地最好是铺面。当然电容不是越大越好。2) 加ESD TVS管,通讯端口上比较常用。3) 串个小电阻,如果就差一点点那就串个小电阻助力一下吧。4) 有人问压敏电阻可以吗?理论上也可以,但汽车上还是不要用了,时间久了会有问题的。5) 电感行么,共模电感行么?当然助力还是可以的。不过找个这么贵的替补,没有必要吧,有钱也不能这么奢侈啊。
上面将的都是知道静电从哪里来的,如果是空气放电,或者是接触放电打坏了邻居怎么办?找不出路径,一般有以下几种情况:
1.ESD从缝隙进来的,怎么办?当然是堵住缝隙,做到天衣无缝,上下盖镶嵌,上下盖之间用导电胶,用一体化外壳,都是方法。
2.ESD击穿材料了,怎么办?如果是金属外壳,做好接地。如果是塑料外壳,把外壳加厚,把外壳加高,还不行外壳上用金属涂层。再不行,把打坏的器件换位置,还不行,器件上面加个屏蔽罩。
3.有人说,我用的金属外壳,金属外壳接地了,居然打螺丝附近把芯片打坏了,或者打复位了。你还别说这种情况还很常见,并且不好解决,为啥,因为原因很难查到。我想想有以下几种可能。

a)ESD通过螺丝击穿空气放电到芯片上了。怎么排查?把芯片用屏蔽罩或者铜箔包起来看看会不会坏,如果不坏,那就对了,将芯片挪开或者加个屏蔽罩就可以解决。
b)通过地串上来的。将PCB地跟外壳隔离起来,不要直连。或者把芯片与地相连的电容拿掉试试看。

另外遇到那些端口电路不加电容或TVS管裸奔的同学们,你让他把衣服脱掉,用ESD枪给他打几枪,让他长点记性吧,哈哈,开玩笑,以和为贵!
ESD其实不可怕,只要做好了结构设计,端口电路,外加Layout的时候小心一点。随便你怎么啪啪啪打,随便你冬天还是夏天打,随便你在北方打还是南方打,那都是无关疼痒的毛毛雨。
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