不同外壳材质的防静电设计技巧
2016-5-3 作者:上海雷卯电子 来源:汽车电子应用
解决ESD问题要先对设备进行分类,以做到不同类型设备不同处理方式

解决ESD问题要先对设备进行分类,以做到不同类型设备不同处理方式:

一类设备:金属结构设备,金属外壳接大地。

二类设备:金属结构设备,外壳不接大地。 如MP3播放器等。

三类设备:塑胶结构设备。

雷卯电子根据多年配合客户解决EMC静电干扰问题的经验累计,列举部分案例分享如下:

一.一类设备静电问题处理:

1)解决此类ESD问题原则:快速泄放静电电流;

此类设备的放电点:外壳、连接器外壳、指示灯、复位按钮、 拨码开关、电源开关等;

 2)外壳放电问题之电流路径确定

确定静电泄放路径,方法是将设备的外壳平铺开,沿放 电点到设备接地点画直线,一般来说,这条直线就是静电电流的泄放途径;

 

3)检查此条路径是否“通畅”

是否存在结构孔缝,导致静电产生的场通过孔缝向 设备内部辐射;

放电点和接地点在设备的不同结构件部位

4)泄放途径附近是否有内部电缆

解决方法:1、改变此电缆的走线方式,远离放电途径 或放电途径上的孔缝;2、在信号线上增加磁环,切断静电 感应的共模电流;

 

5)设备接地端子是否作金属化处理

设备接地光通过螺钉的螺纹连接是不可靠的,应该在落空 四周作金属化处理,金属化区的面积和接地线的垫片大小一致 即可,以保证大面积搭接。

6)接口连接器静电问题处理

静电枪对连接器金属外壳进行放电时容易出现问题,原因是连接 器的外壳一般都接在单板地上,从而静电电流会流进单板产生问题;

解决方法:

1、保证连接器的金属外壳和设备的金属外壳良好接触。

2、避免复位信号电路(线)、片选信号线以及控制信号电路等敏感电路靠近接口连接器。

7)端口防护范例:

8)面板显示屏、键盘ESD问题处理

1、最好且最有效的办法是在键盘、显示屏的表面贴绝缘膜,使静 电在这些部位无法放电。

2、在控制线上加磁环进行静电脉冲抑制。

3、对于有屏蔽金属丝网的显示屏,金属丝网要和结构件良好搭接。

二. 二类设备:金属结构设备,外壳不接大地。 如MP3播放器等。

1)主要放电点:外壳、连接器外壳、指示灯、复位按 钮、拨码开关、电源开关等部位,所以在出现静电问题 时应该针对这些地方进行处理。

 

2)对设备外壳的放电

对于下图中的情况,设备内电路和金属外壳无电连接, 设备内电路有电缆在远端接地;

3)处理措施

使其在外部接地的线和外壳相连。

采用双绞线的 方式传输信号。

4)对设备外壳的放电

设备内电路和金属外壳有电连接,设备内电路有线在远 端接地;

5)处理措施

去掉电路和外 壳的连接,且 使其在外部接 地的线和外壳 相连。

去掉电路和外 壳的连接,采 用双绞线的方 式传输信号。

三. 三类设备静电问题处理

1)绝缘外壳设备,静电试验主要针对绝缘外壳(空气放电)、金属 连接器的外壳(直接放电)、塑胶连接器的外壳(空气放电),面板 上的一些复位按钮、拨码开关以及指示灯等部位。

2)对绝缘外壳的空气放电

解决此类问题的原则是空间隔离,使设备内部的单板和绝缘外壳 有足够的距离,特别是绝缘外壳孔缝附近的PCB板必须和结构孔 缝保持足够的距离。

3)金属连接器的外壳接触放电

一、金属外壳不是该连接器内信号线的回流地(如232串口),如下 图,采用的处理方法为:

单板上划分出PGND和GND;

连接器金属外壳接PGND;

PGND通过接地电缆接大地;

PGND和GND无任何连接;

每根线对PGND接TVS管进行静电脉冲抑制。

四.ESD器件关键参数要求

1)硅基材料:

 

2)高分子材料:

 

3)普通压敏:

 

五.应用实例:

雷卯电子,用心做好防静电ESD元器件,如客户有静电设计、测试相关问题,雷卯电子EMC实验室提供免费咨询和测试。

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