靜電放電抗擾測(cè)試的問(wèn)題及對(duì)策.doc

靜電放電抗擾測(cè)試的問(wèn)題及對(duì)策來(lái)源：國(guó)際電磁兼容網(wǎng) | 作者：國(guó)際電磁兼容網(wǎng) | 發(fā)布時(shí)間：2010-09-09 | 瀏覽：83次【 字體：大 中 小】 靜電放電抗擾測(cè)試的問(wèn)題及對(duì)策 電磁兼容是指設(shè)備或系統(tǒng)在共同的電磁環(huán)境中能一起執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)。即：該設(shè)備不會(huì)由于受到處于同一電磁環(huán)境中其它設(shè)備的電磁發(fā)射導(dǎo)致或遭受不允許的降級(jí)；它也不會(huì)使同一電磁環(huán)境中其它設(shè)備或系統(tǒng)因受其電磁發(fā)射而導(dǎo)致或遭受不允許的降級(jí)。對(duì)于手機(jī)電磁兼容測(cè)試，主要出現(xiàn)問(wèn)題的項(xiàng)目是：靜電放電抗擾度、電快速瞬變脈沖群抗擾度、傳導(dǎo)騷擾及輻射騷擾。以下就手機(jī)的靜電放電抗擾度問(wèn)題及其相關(guān)解決方案進(jìn)行了描述。首先，介紹一下電磁兼容的測(cè)試方法。電磁兼容測(cè)試方法1. 測(cè)試時(shí)手機(jī)的連接方式 手機(jī)通過(guò)空間鏈路與手機(jī)基站模擬器建立通信連接，手機(jī)充電器與手機(jī)相連且保持充電狀態(tài)，充電器的交流輸入端與交流電源或測(cè)試設(shè)備相連，見(jiàn)圖1。2. 手機(jī)的工作狀態(tài) 電磁兼容測(cè)試過(guò)程中，手機(jī)有兩種典型的工作狀態(tài)：通話狀態(tài)：手機(jī)與基站模擬器通過(guò)空間鏈路建立并保持通信連接。根據(jù)不同制式，選擇中間的信道頻率。基站模擬器控制手機(jī)工作在最大的發(fā)射功率。手機(jī)與充電器相連并保持充電狀態(tài)。 空閑模式：手機(jī)與基站模擬器通過(guò)空間鏈路連接，BCCH信道激活，手機(jī)與基站模擬器保持同步，手機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)。測(cè)試過(guò)程中，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的要求選擇手機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行電磁兼容測(cè)試。3. 測(cè)試方法 測(cè)試方法詳見(jiàn)各個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于手機(jī)電磁兼容測(cè)試，主要出現(xiàn)問(wèn)題的項(xiàng)目是：靜電放電抗擾度、電快速瞬變脈沖群抗擾度、傳導(dǎo)騷擾及輻射騷擾。以下就手機(jī)的靜電放電抗擾度問(wèn)題及其相關(guān)解決方案進(jìn)行了描述。靜電放電抗擾測(cè)試的問(wèn)題及對(duì)策1. 靜電放電抗擾度試驗(yàn)產(chǎn)生的問(wèn)題：1) 手機(jī)機(jī)通話中斷；2) 靜電放電導(dǎo)致手機(jī)機(jī)部分功能失效，但靜電放電過(guò)程結(jié)束后或者重新啟動(dòng)手機(jī)機(jī)之后失效的功能可以恢復(fù)。這些現(xiàn)象可能為： 屏幕顯示異常，如屏幕顯示呈白色、屏幕出現(xiàn)條紋、顯示出現(xiàn)亂碼、屏幕顯示模糊等等； 通話效果出現(xiàn)問(wèn)題，如出現(xiàn)嘯叫聲或者聲音消失等問(wèn)題； 按鍵功能或者觸摸屏功能喪失； 軟件出現(xiàn)誤告警，如在并沒(méi)有出現(xiàn)插拔充電器的情況下頻繁提示“充電已連接、充電器已移除”；3) 手機(jī)自動(dòng)關(guān)機(jī)或者重新啟動(dòng)現(xiàn)象。這個(gè)問(wèn)題既可能發(fā)生在通話過(guò)程中，也可能發(fā)生在待機(jī)過(guò)程中；4) 靜電放電導(dǎo)致手機(jī)損壞： 由于部分器件損壞，手機(jī)的一些功能在重新啟動(dòng)后仍無(wú)法恢復(fù)，如攝像頭功能； 自動(dòng)關(guān)機(jī)后無(wú)法再次開(kāi)機(jī)的情況； 與充電器相連接的情況下進(jìn)行測(cè)試時(shí)，充電器也可能出現(xiàn)失效、損壞甚至爆炸等問(wèn)題。2. 手機(jī)靜電放電問(wèn)題的具體分析 通話中斷：造成通話中斷的主要原因是靜電放電對(duì)手機(jī)內(nèi)部的射頻電路和或基帶電路造成影響，造成了通信信噪比的下降，信號(hào)同步出現(xiàn)問(wèn)題，從而造成通話中斷； 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理也可能導(dǎo)致通話中斷：靜電放電試驗(yàn)中需要使用較大面積的金屬材質(zhì)的水平耦合板，手機(jī)與水平耦合板之間僅放置一個(gè)厚度為0.5mm 的絕緣墊。當(dāng)天線或者大面積的金屬部件距離這個(gè)水平耦合板距離過(guò)近時(shí)可能產(chǎn)生相互耦合，可能導(dǎo)致移動(dòng)電話機(jī)實(shí)際能達(dá)到的靈敏度大大下降，使進(jìn)行靜電試驗(yàn)時(shí)通話更容易中斷。嚴(yán)重時(shí)即使不施加靜電干擾移動(dòng)電話機(jī)都無(wú)法保持通話； 自動(dòng)關(guān)機(jī)或重啟：基帶電路的復(fù)位電路受到靜電的干擾導(dǎo)致手機(jī)誤關(guān)機(jī)或重啟； 部分器件失效：靜電放電過(guò)程中高電壓和高電流導(dǎo)致器件的熱失效或者絕緣擊穿。也可能受到靜電放電過(guò)程中強(qiáng)電磁場(chǎng)影響導(dǎo)致器件暫時(shí)失效； 軟件故障：靜電干擾信號(hào)被當(dāng)作有用信號(hào)被處理，導(dǎo)致操作系統(tǒng)誤響應(yīng)。3. 靜電放電問(wèn)題的改進(jìn)建議a. 在設(shè)計(jì)方案上考慮靜電放電問(wèn)題 盡量選擇靜電敏感度等級(jí)高的器件； 器件與靜電源隔離； 減少回路面積( 面積越大，所包含的場(chǎng)流量越大，其感應(yīng)電流越大)，具體的措施可能包括：走線越短越好；電源與地越接近越好；存在多組電源和地時(shí)，以格子方式連接；太長(zhǎng)的信號(hào)線或電源線必須與地線交錯(cuò)布置；信號(hào)線越靠近地線越好；所有的組件越近越好；同一特性器件越近越好； 接地平面設(shè)計(jì)：盡量在PCB 上使用完整的地平面；PCB 接地面積越大越好；不要有大的缺口；PCB 的接地線需要低阻抗且要有良好的隔離； 電源、地布局在板中間比在四周好； 在電源和地之間放置高頻旁路電容； 保護(hù)靜電敏感的元器件。b. 出現(xiàn)靜電問(wèn)題后的整改建議整改步驟：1）嘗試直接放電和間接放電、空氣放電和接觸放電，確認(rèn)耦合路徑；2）從不同方向放電，觀察現(xiàn)象有何不同，確定所有的放電點(diǎn)和放電路徑；3）從低到高，在不同電壓下進(jìn)行試驗(yàn)，確定手機(jī)在哪個(gè)電壓范圍內(nèi)出現(xiàn)不合格現(xiàn)象；4）多試驗(yàn)幾臺(tái)樣機(jī)，分析共性，確認(rèn)失效原因；5）根據(jù)耦合路徑、不合格現(xiàn)象、放電路徑，判斷相關(guān)的敏感器件；6）針對(duì)敏感器件制訂解決方案；7）通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證、修正解決方案。整改措施： 對(duì)于機(jī)殼縫隙、按鍵、FPCB 的問(wèn)題可用介質(zhì)隔離的方式來(lái)處理； 對(duì)于攝像頭、麥克風(fēng)、聽(tīng)筒等問(wèn)題可以通過(guò)介質(zhì)隔離、加強(qiáng)接地等方式來(lái)處理； 具有屏蔽殼的芯片可以通過(guò)加