Jak rozwiązać problem ESD z elektrostatycznym rozładowaniem ochronnych telefonów komórkowych
Elektryczność statyczna jest wszędzie, a problem ESD wyładowań elektrostatycznych z telefonu komórkowego nie może być ignorowany. Może to spowodować nieprawidłowe działanie telefonu komórkowego, awarię lub nawet uszkodzenie i inne problemy z bezpieczeństwem. Dlatego przed uruchomieniem telefonu komórkowego Chiny wymusiły test sieci, a test sieci wyraźnie wymagał ESD i innych testów przepięć. Wśród nich wyładowanie kontaktowe musi wynosić% 26, # 177; Elektryczność statyczna 8kV, należy wykonać zrzut powietrza% 26; # 177; Elektryczność statyczna 15kV jest normalna, co stawia wysokie wymagania wobec konstrukcji ESD producenta opasek na rękę ESD.
Jak rozwiązać problemy ESD w telefonach komórkowych?
1, projekt płytki PCB telefonu komórkowego
Obwody drukowane to płyty o dużej gęstości, zwykle płyty 6-warstwowe. Wraz ze wzrostem gęstości trendem jest stosowanie płyt 8-warstwowych, a ich konstrukcja zawsze musi uwzględniać równowagę wydajności i powierzchni. Z jednej strony, im większa przestrzeń, tym więcej miejsca można umieścić na elementach. Jednocześnie, szersza szerokość linii i odstępy między liniami, korzyści dla EMI, audio, ESD i innych aspektów. Z drugiej strony kompaktowy rozmiar telefonu komórkowego to trend i potrzeba. Dlatego podczas projektowania należy znaleźć punkt równowagi. Jeśli chodzi o problem ESD, jest wiele miejsc, na które należy zwrócić uwagę w projektowaniu, zwłaszcza w odniesieniu do konstrukcji okablowania GND i momentu linii.
Punkty do odnotowania w projekcie PCB:
(1) Odległość między krawędzią płytki PCB (łącznie z otworem przelotowym Przez granicę) a innymi przewodami powinna być większa niż 0,3 mm;
(2) Krawędzie płytki PCB są korzystnie otoczone śladami GND;
(3) Odległość między GND a innym okablowaniem jest utrzymywana na poziomie 0,2 mm ~ 0,3 mm;
(4) Odległość między Vbat i innymi przewodami jest utrzymywana między 0,2 mm a 0,3 mm;
(5) Odległość między ważnymi liniami, takimi jak Reset, Zegar itp., A innymi przewodami, powinna być większa niż 0,3 mm;
(6) Odległość między liniami dużej mocy, takimi jak PA i inne przewody, jest utrzymywana między 0,2 mm a 0,3 mm;
(7) Między GND różnych warstw powinno być możliwie jak najwięcej przelotów (VIa);
(8) Unikaj ostrych narożników w końcowej nawierzchni. Ostre rogi powinny być możliwie gładkie.
2, projekt obwodu telefonu komórkowego
W konstrukcji obudowy i płytki drukowanej, po zwróceniu uwagi na problem ESD, ESD nieuchronnie wejdzie w obwód telefonu komórkowego, w szczególności następujące elementy: karta SIM układ odczytu karty CPU, obwód klawiatury, słuchawki, obwód mikrofonu, interfejs danych, zasilanie interfejs, interfejs USB, kolorowy interfejs sterownika LCD, części te mogą wprowadzić elektryczność statyczną z ciała ludzkiego do telefonu komórkowego. Dlatego w tych częściach należy stosować urządzenia zabezpieczające przed wyładowaniami elektrostatycznymi. Główne urządzenia zabezpieczające przed ESD są następujące:
(1) Rurka wyładowcza (GDT). Jest to gazoszczelna szklana lub ceramiczna obudowa wypełniona stabilnym gazem, takim jak hel lub argon, utrzymywana pod pewnym ciśnieniem. GDT ma duże natężenie przepływu i małą pojemność wewnętrzną, którą można odzyskać samodzielnie. Wadą jest to, że szybkość reakcji jest zbyt mała, napięcie rozładowania nie jest wystarczająco dokładne, żywotność jest krótka, a wydajność elektryczna zmienia się z czasem.
(2) Varistor (MOV). Jest to składnik ceramiczny, który „spieka” tlenek cynku i dodatki pod pewnymi warunkami. Na rezystancję duży wpływ ma napięcie, a jego prąd gwałtownie wzrasta wraz ze wzrostem napięcia. Warystor ma duże wewnętrzne wytwarzanie ciepła, a jego wadą jest to, że szybkość odpowiedzi jest niska, wydajność jest pogorszona z powodu wielu zastosowań, a pojemność elektrod jest duża.
(3) Dioda tyrystorowa (TSS). Jest to element półprzewodnikowy, który nie przewodzi na początku diody tyrystorowej i jest w stanie „zablokowanym”. Kiedy „przepięcie” wzrasta do „napięcia rozładowania” tyrystora, przewodzi i generuje prąd rozładowania; gdy prąd spadnie do wartości minimalnej, tyrystor ponownie „zablokuje się” i powróci do pierwotnego „stanu otwartego”. „
(4) Transient Voltage Suppressor (TVS). Jest to urządzenie półprzewodnikowe, ponieważ jego maksymalną charakterystyką jest szybka reakcja (1 ns ~ 5 ns), bardzo niska pojemność wewnątrzelektrodowa (1pf ~ 3pf), mały prąd upływowy (1μA) i duży opór przepływu, zwłaszcza połączony układ scalony. jest bardzo odpowiedni do ochrony różnych interfejsów. Ponieważ TVS ma zalety małych rozmiarów i szybkiej szybkości reakcji, proporcja TVS używanych jako urządzenie ochronne w obecnym projekcie wzrasta. Używając go, należy uważać, aby umieścić go obok urządzenia, które ma być chronione. Okablowanie do ziemi powinno być możliwie jak najkrótsze. Okablowanie urządzenia powinno być połączone szeregowo, ale nie równolegle. Problem z ESD jest jednym z wielu ważnych problemów. Istnieją różne sposoby uniknięcia uszkodzenia obwodu w różnych urządzeniach elektronicznych. Ze względu na mały rozmiar i dużą gęstość telefonu komórkowego, ma unikalne funkcje w ochronie ESD.
3, projekt powłoki
Jeśli uwolniona elektryczność statyczna jest uważana za powódź, wówczas głównym rozwiązaniem jest kontrola wody, która jest „blokowaniem” i „oszczędzaniem”. Jeśli jest idealna powłoka, która jest hermetyczna, nie ma elektryczności statycznej, więc nie ma problemu statycznego. Jednak rzeczywista obudowa często ma luki w pokrywie, a wiele z nich ma metalowe elementy dekoracyjne, więc należy zwrócić uwagę. Najpierw użyj metody „blokowania”. Spróbuj zwiększyć grubość obudowy, to znaczy zwiększ odległość między obudową a płytą lub zwiększ odległość szczeliny powietrznej obudowy za pomocą pewnych równoważnych metod, aby uniknąć lub znacznie zmniejszyć energochłonność ESD. Dzięki ulepszeniu konstrukcji można zwiększyć odległość między zewnętrzną obudową a wewnętrznym obwodem, dzięki czemu energia ESD jest znacznie zmniejszona. Zasadą jest, że ESD 8kV zwykle zanika do zera po odległości 4 mm. Po drugie, za pomocą metody „rzadkiej”, można ją rozpylać wewnątrz obudowy farbą EMI. Farba EMI jest przewodząca elektrycznie i może być uważana za metalową osłonę, która umożliwia przewodzenie elektryczności statycznej na obudowie. Obudowa jest następnie podłączana do masy płytki drukowanej (PCB), aby przewodzić elektryczność statyczną z dala od ziemi. Oprócz zapobiegania elektryczności statycznej, metoda tej obróbki może skutecznie tłumić zakłócenia EMI. Jeśli jest wystarczająco dużo miejsca, możesz również chronić obwód metalową osłoną, która jest następnie podłączona do GND płytki drukowanej. Chroń moduł za pomocą metalowej osłony. Krótko mówiąc, istnieje wiele miejsc, o których należy pamiętać w obudowie ESD. Pierwszym krokiem jest zapobieganie przedostawaniu się ESD do wnętrza obudowy i minimalizowaniu energii wchodzącej do obudowy. Aby ESD wszedł do wnętrza obudowy, spróbuj poprowadzić go z dala od GND i nie pozwól, aby uszkodził inne części obwodu. Należy zachować ostrożność podczas używania metalowych dekoracji na obudowie, ponieważ może to przynieść nieoczekiwane rezultaty i wymaga szczególnej uwagi.