ESD測試—EMC工程師“甜蜜”的負擔(dān)！Why？

ESD試驗是EMC測試標(biāo)準(zhǔn)的一項基本測試項目，如果對于產(chǎn)品的前期設(shè)計考慮不周全，再加上經(jīng)驗不夠的話，往往會讓人焦頭爛額。一般中小型企業(yè)，如果沒有專門的EMC工程師，往往這項工作就必須由硬件工程師來承擔(dān)。對于整機來說，ESD抗擾能力不僅僅來自芯片的ESD耐壓，PCB的布局布線，甚至與工藝結(jié)構(gòu)也有密切關(guān)系。常見的ESD試驗等級為接觸放電：1級——2KV;2級——4KV;3級——6KV;4級——8KV;空氣放電：1級——2KV;2級——4KV;3級——8KV;4級——15KV。本人所處的醫(yī)療電子行業(yè)，產(chǎn)品的ESD試驗一般要達到第3等級，即接觸6KV，空氣8KV。在整機ESD試驗方面，本人也搞過了幾臺不同型號的產(chǎn)品，也算搞出了一點眉目，總體的解決思想是把靜電流向地。

對裸露在外部的一些接口，像USB、VGA、DC、SD卡等等，對這些接口進行接觸放電時，靜電很容易就會“串”到電源線上，靜電由本來的共模變成了差模，此時電源上就會產(chǎn)生一個很高的尖峰，很多芯片都承受不了，發(fā)生死機，復(fù)位等問題。對于電源VCC的ESD保護，可以并接TVS管來解決。TVS管與穩(wěn)壓二極管很相似，都有一個額定的電壓，不同的是它的響應(yīng)速度特別快，對靜電有很好的泄放作用。例如對于USB接口(見圖1.1、圖1.2)，VCC和外殼地之間并接5V的TVS管。相當(dāng)于把電源和地鉗位在5V以內(nèi)，這樣可以有效地把靜電電流導(dǎo)向地，達到效果很明顯。要注意的是布局布線的時候，TVS管要盡量靠近接口的位置，TVS的陰極以最近的路徑接到接口的外殼地。