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静电与螺钉【EMC学习】

静电与螺钉【EMC学习】

【现象描述】

在对某型号的路由器进行ESD测试过程中,发现仅对路由器施加士 4 kV 的静电放电干扰就会使路由器死机。仔细检查该设备就发现了问题所在,路由器的WAN 口上的螺钉没有上,而且机壳内部部分地方有绝缘漆,这使得机壳间不能保持有较好的电连续性,进而造成路由器对ESD干扰敏感。

【原因分析】

静电放电时,通常通过以下几种方式影响电子设备:

(1) 初始的电场能容性耦合到表面积较大的网络上,并在离ESD电弧100 mm 处产生高达几 kV/ m的高电场。

(2) 电弧注入的电荷、电流可以产生以下的损坏和故障:a.穿透元器件的内部薄的绝缘层, 损毁 MOSFET 和 CMOS的元器件棚极; b. CMOS器件中的触发器锁死; c. 短路反偏的 PN 结; d. 短路正向偏置的 PN 结;e .熔化有源器件内部的焊接线或铝线。

(3 ) 电流会导致导体上产生电压脉冲 ( U=L* di/dt ),这些导体可能是电源或地、信号线,这些电压脉冲将进入与这些网络相连的每一个元器件。

(4) 电弧会产生一个频率范围在1 – 500 MHz的强磁场,并感性耦合到邻近的每一个布线环路中,在离ESD电弧 100 mm 远处的地方产生高达几十 A/m的磁场。电弧辐射的电磁场会耦合到长的信号线上,这些信号线起到了接收天线的作用。

【处理措施】

去除绝缘漆,使静电泄放通道保持良好的电连续性。实践证明,具有长宽比小于5 ,且没有任何缝隙、通孔的单一金属导体具有良好的电连续性。

【思考与启示】

(1)接地导体的电连续性设计对提高系统的抗ESD能力极为重要。

(2)ESD定位中,在金属搭接点测试中出现问题,首先要检查搭接是否良好。

(3)喷漆导致电连续性不好是结构设计、工艺处理中EMC的常见问题。从这方面来讲,产品良好的EMC 特性,不仅仅是设计出来的,还包括工艺、生产、流程等。

注:以上用例来自《EMC电磁兼容设计与测试案例分析》

静电与螺钉【EMC学习】 博主推荐 第1张

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本文标题:静电与螺钉【EMC学习】
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