Как да решим проблема с ESD с електростатично разреждане на защитни мобилни телефони
Статичното електричество е навсякъде и проблемът с ESD за електростатичното разреждане на мобилен телефон не може да бъде пренебрегнат. Това може да накара мобилния телефон да работи необичайно, да се срине или дори да се повреди и да причини други проблеми със сигурността. Следователно, преди да стартира мобилния телефон, Китай принуди тест на мрежата и тестът на мрежата ясно изискваше ESD и други тестове за пренапрежение. Сред тях контактният разряд трябва да бъде% 26, # 177; 8kV статично електричество, изхвърлянето на въздух трябва да се направи% 26; # 177; 15kV статичното електричество е нормално, което поставя високи изисквания към дизайна на ESD производителя на бръчките ESD.
Как да решим проблемите с ESD в мобилните телефони?
1, дизайн на печатни платки за мобилен телефон
Печатните платки са дъски с висока плътност, обикновено 6-слойни дъски. С увеличаването на плътността тенденцията е да се използват 8-слоеви дъски и дизайнът им винаги трябва да отчита баланса между производителността и площта. От една страна, колкото по-голямо е пространството, толкова повече пространство може да бъде поставено върху компонентите. В същото време, колкото по-широка е широчината и разстоянието между линиите, предимствата за EMI, аудио, ESD и други аспекти. От друга страна, компактният размер на мобилния телефон е тенденция и необходимост. Ето защо при проектирането трябва да намерите баланс. Що се отнася до проблема с ESD, има много места, на които трябва да се обърне внимание при проектирането, особено по отношение на дизайна на GND окабеляването и линейния момент.
Точки, които трябва да отбележите в дизайна на печатни платки:
(1) Разстоянието между ръба на платката на печатни платки (включително проходния отвор през границата) и други проводници трябва да бъде по-голямо от 0,3 мм;
(2) За предпочитане всички ръбове на платката на печатни платки са заобиколени от следи от GND;
(3) Разстоянието между GND и други проводници се поддържа от 0,2 mm до 0,3 mm;
(4) Разстоянието между Vbat и други проводници се поддържа между 0,2 mm и 0,3 mm;
(5) Разстоянието между важни линии като Reset, Clock и др. И други проводници трябва да бъде по-голямо от 0,3 mm;
(6) Разстоянието между линии с висока мощност като PA и други проводници се поддържа между 0,2 mm и 0,3 mm;
(7) Трябва да има възможно най-много виа (VIa) между GND на различни слоеве;
(8) Избягвайте остри ъгли в крайното паве. Острите ъгли трябва да са възможно най-гладки.
2, дизайн на верига за мобилен телефон
При проектирането на корпуса и печатни платки, след като обърне внимание на проблема с ESD, ESD неизбежно ще влезе във веригата на мобилния телефон, особено в следните компоненти: СИМ-карта за четене на CPU-карта, клавиатура, слушалки, микрофонна верига, интерфейс за данни, захранване интерфейс, USB интерфейс, цветен LCD драйвер, тези части вероятно ще въведат статично електричество от човешкото тяло в мобилния телефон. Затова в тези части трябва да се използват устройства за защита от ESD. Основните устройства за защита от ESD са както следва:
(1) газоразрядна тръба (GDT). Това е газонепроницаема стъклена или керамична обвивка, напълнена със стабилен газ като хелий или аргон и поддържана при определено налягане. GDT има голям дебит и малък междуелектроден капацитет, който може да бъде възстановен сам. Недостатъкът е, че скоростта на реакция е твърде бавна, разрядното напрежение не е достатъчно точно, животът е кратък и електрическите характеристики се променят с времето.
(2) Варистор (MOV). Това е керамичен компонент, който при определени условия "синтера" цинков оксид и добавки. Съпротивлението е силно повлияно от напрежението и токът му рязко нараства с увеличаването на напрежението. Варисторът има голямо вътрешно генериране на топлина и неговият недостатък е, че скоростта на реакцията е бавна, производителността се влошава поради многократно използване, а междуелектродният капацитет е голям.
(3) Тиристорен диод (TSS). Това е полупроводников компонент, който не се провежда в началото на диода на тиристора и е в "блокирано" състояние. Когато "пренапрежението" се повиши до "разрядното напрежение" на тиристора, той провежда и генерира разряден ток; когато токът спадне до минимална стойност, тиристорът отново ще "блокира" и ще се върне в първоначалното "отворено състояние". ".
(4) Преходен потискател на напрежението (TVS). Това е полупроводниково устройство, тъй като неговите максимални характеристики са бърза реакция (1 ns ~ 5 ns), много нисък междуелектроден капацитет (1pf ~ 3pf), малък ток на изтичане (1μA) и голямо съпротивление на потока, особено неговият комбиниран чип По начина, който е много подходящ за защита на различни интерфейси. Тъй като TVS има предимствата на малкия размер и бързата скорост на реакция, делът на TVS, използван като защитно устройство в настоящия дизайн, се увеличава. Когато го използвате, внимавайте да го поставите до устройството, което ще бъде защитено. Окабеляването към земята трябва да бъде възможно най-кратко. Окабеляването на устройството трябва да бъде последователно, но не и успоредно. Проблемът с ESD е един от много важни проблеми. Има различни начини да се избегне повреда на веригата в различни електронни устройства. Поради малкия размер и високата плътност на мобилния телефон, той има уникални характеристики в защитата на ESD.
3, дизайн на черупката
Ако освободеното статично електричество се счита за наводнение, тогава основното решение е подобно на контрола на водата, който е „блокиращ“ и „щадящ“. Ако има идеална обвивка, която е херметична, няма статично електричество, така че няма статичен проблем. Въпреки това, действителният корпус често има пропуски в капака и много от тях имат метални декоративни парчета, така че не забравяйте да обърнете внимание. Първо използвайте метода "блокиране". Опитайте се да увеличите дебелината на корпуса, тоест увеличете разстоянието между корпуса и дъската или увеличете разстоянието на въздушната междина на корпуса с някои еквивалентни методи, за да избегнете или значително намалите енергийната интензивност ESD. Чрез подобряването на конструкцията може да се увеличи разстоянието между външния корпус и вътрешната верига, така че енергията на ESD значително да се намали. Като правило, 8kV ESD обикновено се разпада до нула след разстояние от 4 mm. Второ, като се използва методът "рядък", той може да се напръска от вътрешната страна на корпуса с боя EMI. EMI боя е електрически проводима и може да се мисли като метален щит, който позволява да се провежда статично електричество върху корпуса. След това корпусът е свързан към земята на печатни платки (печатна платка), за да отвежда статично електричество далеч от земята. В допълнение към предотвратяване на статично електричество, методът на това третиране може ефективно да потисне смущения в EMI. Ако има достатъчно място, можете също да защитите веригата с метален щит, който след това е свързан към GND на печатни платки. Защитете модула с метален щит. Накратко, има много места, които трябва да се запознаят с корпуса за дизайн на ESD. Първата стъпка е да се предотврати навлизането на ESD във вътрешността на корпуса и да се сведе до минимум енергията, която навлиза в корпуса. За ESD, влизащ във вътрешността на кутията, опитайте се да го насочите далеч от GND и не позволявайте да навреди на други части на веригата. Трябва да се внимава, когато се използват метални декорации на корпуса, тъй като има вероятност да доведе до неочаквани резултати и изисква специално внимание.