ESD学习笔记

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一.ESD的危害
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1.硬件损坏；
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2.自动关机，程序混乱；
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3.死机，程序混乱，要通过人为干预才能复位；
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4.死机，程序混乱，无法进行复位。
静电对器件造成的损坏有显性和隐形两种，隐形损坏在当时看不出来，但会使期间变得更脆弱，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电流产生的热量导致设备的热实效；由ESD感应出的过高电压导致结缘击穿。除容易造成电路损坏外，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主要有两种方式，一种是传导干扰，一种是辐射干扰。

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二.ESD测试标准

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三.ESD的防护



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通过静电放电试验的原则有三点：
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1.防止静电荷积累，外壳直接接地屏蔽：外壳的导电部分(金属部分，导电或是喷导电漆的部分)需要接机壳地。外壳的金属部分如果无法接机壳地时需距离电路板(或者是通过孔洞到电路板)2cm以上。
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2.外壳表面绝缘处理，使静电放电无法发生；
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3.使静电放电路径处于受控状态，远离敏感源；
总之，ESD设计壳体上需要注意很多地方，首先是尽量不要让ESD进入壳体内部，最大限度的减弱其进入壳体的能量。对于进入壳体内部的ESD尽量将其从GND导走，不要让它危害电路的其他部分。壳体上的金属饰物使用时一定要小心，因为很可能会带来意想不到的效果，需要特别注意。

为了防止或减弱ESD的影响，在PCB设计中应该注意以下问题：
(1)PCB板边(包括通孔Via边界)与其他布线之间的距离应大于0.3mm；
(2)PCB的板边最好最好全部用GND走线包围；
(3)GND与其他布线之间的距离保持在0.2mm～0.3mm；
(4)Vbat与其他布线之间的距离保持在0.2mm～0.3mm；
(5)重要的线如Reset、Clock等与其他布线之间的距离应大于0.3mm；
(6)大功率的线如PA等与其他布线的之间保持在0.2mm～0.3mm；
(7)不同层的GND之间应该有尽可能多的通孔(Via)相连；
(8)在最后的铺地时应尽量避免尖角，有尖角应尽量使其平滑；

除了在壳体和PCB设计中需要对ESD问题需要注意外，也可以在电路中引入ESD防护器件。ESD防护器件主要有以下几种：气体放电管(GDT)，压敏电阻(MOV)，闸流二极管(TSS)、多层变阻器(MLV)和瞬态电压抑制器(TVS)。因为TVS具有体积小，反应速度快等优点，现在的设计中使用TVS作为防护器件的比例越来越多。在使用时应注意放在需要保护的器件旁边，到地的连线尽可能短，器件的布线应成串联型，而不能成并联型，如下图所示。

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LCD防ESD的方法

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四.手机ESD问题
手机电路中需要进行ESD防护的部位有：SIM卡插座与CPU读卡电路、键盘电路、耳机、麦克风电路、电源接口、数据接口、USB接口、彩屏LCD驱动接口等。所以在手机的入网测试中明确要求进行ESD和其他浪涌冲击的测试，其中接触放电需要做到±8kV静电正常，空气放电需要做到±15kV正常。
1．导航键、键盘
金属/电镀导航键相当于在人和手机主板之间放置一块金属挡板，如果不接地，放电发生时，电场就存在于导航键和主板之间，这一电场在主板中感应出的电流会对系统造成很大影响，击打导航键手机关机、重启的主要原因就在于此

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