Hur man löser ESD-problemet med elektrostatisk urladdning av skyddande mobiltelefoner
Statisk elektricitet finns överallt, och ESD-problemet med elektrostatisk urladdning av mobiltelefoner kan inte ignoreras. Det kan orsaka att mobiltelefonen fungerar onormalt, kraschar eller till och med skador och orsakar andra säkerhetsproblem. Därför, innan mobiltelefonen lanserades, tvingade Kina nätverkstestet, och nätverkstestet krävde klart ESD och andra överspänningstester. Bland dem måste kontakturladdningen vara% 26, # 177; 8kV statisk elektricitet, lufturladdning måste göras% 26; # 177; 15kV statisk elektricitet är normalt, vilket ställer höga krav på utformningen av ESD-armbandstillverkaren ESD.
Hur löser man ESD-problem i mobiltelefoner?
1, PCB-design för mobiltelefoner
Tryckta kretskort är kort med hög densitet, vanligtvis 6-skiktsskivor. När tätheten ökar är trenden att använda 8-lagersskivor, och deras design måste alltid beakta balansen mellan prestanda och areal. Å ena sidan, ju större utrymme, desto mer utrymme kan placeras på komponenterna. Samtidigt är bredare linjebredd och linjeavstånd fördelarna för EMI, ljud, ESD och andra aspekter. Å andra sidan är den kompakta storleken på mobiltelefonen en trend och ett behov. Därför måste du hitta en balanspunkt när du utformar. När det gäller ESD-problemet finns det många ställen att uppmärksamma vid design, särskilt när det gäller utformningen av GND-ledningarna och linjemomentet.
Poäng att notera i PCB-design:
(1) Avståndet mellan PCB-kortets kant (inklusive via hålet Via gränsen) och andra ledningar bör vara större än 0,3 mm;
(2) PCB: s kortkanter är företrädesvis alla omgiven av GND-spår;
(3) Avståndet mellan GND och andra ledningar hålls på 0,2 mm ~ 0,3 mm;
(4) Avståndet mellan Vbat och andra ledningar hålls mellan 0,2 mm och 0,3 mm;
(5) Avståndet mellan viktiga linjer som Återställ, klocka etc. och andra ledningar bör vara större än 0,3 mm;
(6) Avståndet mellan högeffektsledningar som PA och andra ledningar hålls mellan 0,2 mm och 0,3 mm;
(7) Det bör finnas så många vias (VIa) som möjligt mellan GND: er i olika lager;
(8) Undvik vassa hörn i den slutliga beläggningen. Skarpa hörn ska vara så smidiga som möjligt.
2, mobiltelefon krets design
Vid utformningen av höljet och PCB kommer ESD, efter att ha varit uppmärksamma på ESD-problemet, oundvikligen att komma in i mobiltelefonkretsen, särskilt följande komponenter: SIM-kort CPU-kortläsningskrets, tangentbordskrets, hörlurar, mikrofonkrets, datagränssnitt, ström gränssnitt, USB-gränssnitt, färg LCD-drivrutingränssnitt, dessa delar kommer sannolikt att införa statisk elektricitet från människokroppen i mobiltelefonen. Därför måste ESD-skyddsanordningar användas i dessa delar. De viktigaste ESD-skyddsanordningarna är följande:
(1) Gasurladdningsrör (GDT). Det är ett gastätt glas- eller keramikhus som är fylld med en stabil gas såsom helium eller argon och hålls vid ett visst tryck. GDT har en stor flödeshastighet och en liten interelektrodkapacitans, som kan återvinnas av sig själv. Nackdelen är att svarshastigheten är för långsam, urladdningsspänningen inte är tillräckligt exakt, livslängden är kort och den elektriska prestandan ändras med tiden.
(2) Varistor (MOV). Det är en keramisk komponent som "övervintrar" zinkoxid och tillsatser under vissa förhållanden. Motståndet påverkas starkt av spänningen, och dess ström stiger kraftigt när spänningen ökar. Varistorn har en stor intern värmeproduktion, och dess nackdel är att svarshastigheten är långsam, prestandan försämras på grund av flera användningar och interelektrodkapacitansen är stor.
(3) Thyristor diode (TSS). Det är en halvledarkomponent som inte leder i början av tyristordioden och befinner sig i ett "blockerat" tillstånd. När "överspänningen" stiger till tyristorns "urladdningsspänning" leder den och alstrar en urladdningsström; när strömmen sjunker till ett minimivärde "blockeras" tyristorn igen och återgår till det ursprungliga "öppna tillståndet". ".
(4) Transient Voltage Suppressor (TVS). Det är en halvledaranordning, eftersom dess maximala egenskaper är snabb respons (1 ns ~ 5 ns), mycket låg interelektrodkapacitans (1pf ~ 3pf), liten läckström (1μA) och stort flödesmotstånd, särskilt dess kombinerade chip Sätt, det är mycket lämplig för skydd av olika gränssnitt. Eftersom TVS har fördelarna med liten storlek och snabb responshastighet ökar andelen TVS som används som skyddsanordning i den aktuella designen. När du använder den ska du lägga den bredvid enheten som ska skyddas. Ledningarna till marken ska vara så korta som möjligt. Anslutningens kablar ska vara i serie, men inte parallellt. Problemet med ESD är en av många viktiga frågor. Det finns olika sätt att undvika skador på kretsen i olika elektroniska enheter. På grund av den lilla storleken och den höga tätheten på mobiltelefonen har den unika funktioner för att skydda ESD.
3, skalens utformning
Om den frisläppta statiska elektriciteten betraktas som en översvämning, liknar huvudlösningen vattenkontroll, som är "blockering" och "sparande". Om det finns ett idealt skal som är lufttätt finns det ingen statisk elektricitet, så det finns inget statiskt problem. Men det faktiska höljet har ofta luckor i locket, och många av dem har dekorativa metallstycken, så se till att vara uppmärksam. Använd först "blockering" -metoden. Försök att öka höljets tjocklek, det vill säga öka avståndet mellan höljet och skivan, eller öka avståndet på höljets luftgap med några likvärdiga metoder, för att undvika eller kraftigt minska energiintensiteten hos ESD. Genom förbättring av strukturen kan avståndet mellan det yttre höljet och den inre kretsen ökas, så att ESD: s energi reduceras kraftigt. Som tumregel avtar 8KV ESD vanligtvis till noll efter ett avstånd av 4 mm. För det andra, med den "glesa" metoden, kan den sprayas på insidan av höljet med EMI-färg. EMI-färg är elektriskt ledande och kan betraktas som en metallsköld som gör det möjligt att leda statisk elektricitet på huset. Huset är sedan anslutet till marken på PCB (Printed Circuit Board) för att leda statisk elektricitet bort från marken. Förutom att förhindra statisk elektricitet kan metoden för denna behandling effektivt undertrycka EMI-störningar. Om det finns tillräckligt med utrymme kan du också skydda kretsen med en metallskärm, som sedan är ansluten till PCB: s GND. Skydda modulen med en metallsköld. Kort sagt, det finns många platser att vara medvetna om i ESD-designhusen. Det första steget är att förhindra att ESD tränger in i husets insida och minimerar energin som kommer in i huset. För att ESD kommer in i kåpans insida, försök att leda den bort från GND och låt den inte skada andra delar av kretsen. Var försiktig när du använder metalldekorationer på höljet, eftersom det sannolikt kommer att ge oväntade resultat och kräver särskild uppmärksamhet.