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回复: 148

静电4KV,接触和空气放电都通不过。郁闷啊。

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出0入0汤圆

发表于 2011-1-13 09:07:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
板子用30mil 覆铜。主频90M,有LCD。静电一打就死机。雷击浪涌1.5KV,群脉冲4V,都可以过。
板子用扁电缆接地。
有经验的TX指点。谢谢。

出0入0汤圆

发表于 2011-1-13 09:14:21 | 显示全部楼层
屏蔽和疏导!
有外壳么?
没外壳比较麻烦!

出0入0汤圆

发表于 2011-1-13 09:25:08 | 显示全部楼层
ESD问题不是疏导,就是堵截。你打在什么地方死机?接地情况如何?有没有家TVS管?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-1-13 10:35:55 | 显示全部楼层
不锈钢外壳,用螺丝把板子和外壳固定。
TVS 是加在24V电源间的。

出0入0汤圆

发表于 2011-1-13 10:38:26 | 显示全部楼层
静电不过一般是电气结构设计就有问题,要找根源,加东西也不好过的。

出0入0汤圆

发表于 2011-1-13 11:13:48 | 显示全部楼层
外壳接大地么??

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-1-13 11:50:10 | 显示全部楼层
不锈钢外壳接大地的。大地和我的24V-之间接22P电容或TVS,效果反而不好。

4楼】 yemingxp 电气结构设计有问题。 有这方面原因的。

比如我板子放在外壳边1公分距离,不接触。外外壳放静电。也会引起板子死机和复位。

出0入0汤圆

发表于 2011-1-13 11:55:35 | 显示全部楼层
如果绝缘够好的话,就是辐射干扰,将所有接缝用锡箔纸封好,保证前门和大地连接良好,壳体内的长导线要尽量变短。

最笨的办法就是再加一层金属壳体,把电路板包起来,尽量减少壳体上的孔和缝隙。

出0入0汤圆

发表于 2011-1-13 11:58:09 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-1-13 12:11:11 | 显示全部楼层
回复【7楼】mydows
如果绝缘够好的话,就是辐射干扰,将所有接缝用锡箔纸封好,保证前门和大地连接良好,壳体内的长导线要尽量变短。
最笨的办法就是再加一层金属壳体,把电路板包起来,尽量减少壳体上的孔和缝隙。
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板子带LCD显示,用金属壳包起来行不通了。

另问:市面上有静电释放电阻,0805封装。感觉也行不通啊。应该希望产生的静电从大地泄放走,难道还要通过系统的负电源导走么?

出0入0汤圆

发表于 2011-1-13 13:09:20 | 显示全部楼层
1,上图帮分析;
2,先找到挂机的根本原因,好对症;
3,请注意那些弱信号导线,是否可加装磁环。

出0入31汤圆

发表于 2011-1-13 13:13:44 | 显示全部楼层
画个结构示意图 吧

出0入0汤圆

发表于 2011-1-13 17:25:35 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-1-13 17:31:03 | 显示全部楼层
看了一点书,感觉疏很重要
外壳->螺钉->金属化的安装孔->高压电容->地(尽量短的到地,不要跨过主要元件)
没有做过实验,说的不对的请指教

出5入0汤圆

发表于 2011-1-13 19:20:01 | 显示全部楼层
1.检查相关元件,看看是否有自身抗静电不能满足要求,且其位置处于敏感部位。
2.适当位置增加TVS保护,增加热敏电阻或者自恢复保险管,增加泄放回路到地。
3.LCD部分也可以屏蔽,用专用的细金属网,基本不影响视觉效果,并能起到一些防护作用。

如果能有有效的隔离和安全距离泄放回路,基本上静电相对好过。

仅供参考。

出0入0汤圆

发表于 2011-1-14 00:06:34 | 显示全部楼层
1、电源使用隔离DCDC
2、适当降低CPU工作频率
3、时钟源、RST信号长度降低,包地
4、长距离IO串接磁珠,并用小型齐纳限压管接地。
5、MCU不用的IO配置为输出
6、金属壳体的仪器,接地线不能直接拉到板子上,板子通过接地螺钉接地到机壳内表面,接地线应该接在机壳外表面
7、所有IC的电源引脚都要加上滤波电容
8、机壳接地线要比电源线粗,并可靠连接静电测试台的基准面铜皮。

我设计的产品注意了以上8点,通过了8KV接触放电和15KV空气放电,欢迎交流。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-1-14 07:43:39 | 显示全部楼层
回复【15楼】lylatyou 张伯伦
1、电源使用隔离dcdc                    已经有DCDC  24V->LM2575-5->5V
2、适当降低cpu工作频率                  实验降到48M,24M,效果几乎看不见。
3、时钟源、rst信号长度降低,包地          效果好
4、长距离io串接磁珠,并用小型齐纳限压管接地。  
5、mcu不用的io配置为输出                       
6、金属壳体的仪器,接地线不能直接拉到板子上,板子通过接地螺钉接地到机壳内表面,接地线应该接在机壳外表面 。     我的板子上并没有接地线。而是4个镀锡的孔和板子固定。
7、所有ic的电源引脚都要加上滤波电容                  已经加了。
8、机壳接地线要比电源线粗,并可靠连接静电测试台的基准面铜皮。  测试台桌上有个基准面,地上也有个,我昨天是接地上。谢谢 提醒,我等下接桌上的试试。
我设计的产品注意了以上8点,通过了8kv接触放电和15kv空气放电,欢迎交流。
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第三条中的RST信号,我昨天实验后深有体会。我RST走线在板子的最边缘,若把这部分隔断,在靠近CPU端加TVS到24-,效果好多了。但还没有达到客户要求的10KV接触放电要求。

多谢楼主几位兄弟鼎力相助,小弟若有消息马上汇报。

出0入4汤圆

发表于 2011-1-14 08:16:27 | 显示全部楼层
静电过不了,主要不在板子的电路设计。而在于结构设计。主要是挡和导。挡就是把所有电路都包裹在塑料外壳里,液晶之类前面加3mm以上的有机玻璃,LED之类用透明薄膜或塑料遮档或刷较厚的绝缘漆。导就是如果你用的是金属外壳,那外壳应该与大地相连,如果没有外壳接地线,就与电源的地线相连,液晶,LED等露在面板上并与电路板相连的器件都要加遮档。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-1-14 08:26:23 | 显示全部楼层
回复【17楼】banyai
静电过不了,主要不在板子的电路设计。而在于结构设计。主要是挡和导。挡就是把所有电路都包裹在塑料外壳里,液晶之类前面加3mm以上的有机玻璃,led之类用透明薄膜或塑料遮档或刷较厚的绝缘漆。导就是如果你用的是金属外壳,那外壳应该与大地相连,如果没有外壳接地线,就与电源的地线相连,液晶,led等露在面板上并与电路板相连的器件都要加遮档。
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用塑料外壳包裹是否真的有效?您做过实验么?能允许多少大的间隙?

出0入0汤圆

发表于 2011-1-14 08:36:18 | 显示全部楼层
经验之谈,学习了

出10入210汤圆

发表于 2011-1-14 08:38:45 | 显示全部楼层
如果说间隙,按1KV-1mm,再加1mm。
顺便问个问题:
我这也有一个产品被打死,+/-4KV,因为这个产品的GND露在外面,就是那个耳机插孔的GND,机器又是塑料外壳,还没搞定。
大家帮忙给出个注意吧!谢谢!

出0入0汤圆

发表于 2011-1-14 08:39:59 | 显示全部楼层
内部到电路板的连线全部用磁环,多绕几圈,即使外壳用塑料包裹好也可能抵挡不了辐射的影响。

出0入0汤圆

发表于 2011-1-14 08:52:33 | 显示全部楼层
回复【20楼】rainbow  老陈
如果说间隙,按1kv-1mm,再加1mm。
顺便问个问题:
我这也有一个产品被打死,+/-4kv,因为这个产品的gnd露在外面,就是那个耳机插孔的gnd,机器又是塑料外壳,还没搞定。
大家帮忙给出个注意吧!谢谢!
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用GND不露在外面的耳机座子。

出0入0汤圆

发表于 2011-1-14 09:23:35 | 显示全部楼层
应该用吸收+泄放吧,找到那个点,对地加一个100uF的电容试一下,比如在RST走线

出20入128汤圆

发表于 2011-1-14 09:42:37 | 显示全部楼层
回复【20楼】rainbow 老陈
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回复【22楼】yemingxp
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同问,我也遇到这样的问题,有没有使用裸露GND耳机座子过ESD测试的方法啊?

出10入210汤圆

发表于 2011-1-14 14:12:40 | 显示全部楼层
回复【22楼】yemingxp
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4KV打这个平面上也会死机,如图:

(原文件名:RIMG0199.jpg)

出10入210汤圆

发表于 2011-1-14 14:14:16 | 显示全部楼层
有没有什么方法能使产品达到直接打到GND线上也不死机的结果?

出0入0汤圆

发表于 2011-1-14 15:40:49 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-1-14 15:46:53 | 显示全部楼层
讲述的太详细了,留下爪印待查......

出0入0汤圆

发表于 2011-1-14 21:53:50 | 显示全部楼层
25楼:

如果你的模块是塑料外壳,静电泄放回路是走的电源,板子上所有的重要信号电路都要对地加上过压保护器件,过压时及时入地共模化,另外不要把内部电路的金属部分暴露在外,被静电打的时候,泄放不及时,会形成差模电流。总之就是不能让静电在你的功能性器件(功能IC或者其他信号处理电路)中形成差模电流,如果差模电流形成了,就会造成实质性的破坏,轻则死机,重则损坏(根据欧姆定律你自己瞬间的电流吧,MACHINE MODE静电放电的电流还是有好几个A哦)。而一般的器件的共模抑制比都很高。

楼主:
24V、GND你需要用TVS和共模电容接到你的几个镀锡的螺钉孔上,接地线要粗大。RST信号不能在板子边缘。覆铜要属于GND网络,正面反面覆铜要多打通孔连接,以减少接地阻抗。

必杀技:使用高抗静电的硅灌封胶灌封模块,效果奇好,能基本解决空气静电耦合(不是空气放电,是静电在空气中形成的高速变化电场)。我一个产品灌封前对金属外壳打15KV空气放电偶尔重启,灌封后15KV正负交替打了1小时都没异常,485通信都没中断。当然,你必须首先解决了静电的传导耦合。

出0入0汤圆

发表于 2011-1-15 00:09:03 | 显示全部楼层
我觉得空气放电主要跟结构有关系,一般结构密闭性比较好的话空气放电都可以过,曾经有个产品15KV空气放电没过是由于壳子密封圈没有放好的缘故。接触放电跟电路板有关系,容易通过LCD管脚(如果引脚比较长的话)耦合到单片机脚上引起死机,如果有晶振的话,晶振接地

出0入0汤圆

发表于 2011-1-15 08:28:22 | 显示全部楼层
【15楼】 lylatyou 张伯伦
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15楼讲得比较全面了,如果还不行的话,换IC。这是单片机设计时,采用的逻辑电路结构决定的。有的型号高压一打就死,有的合格率达95%以上。要求还要高的话,请用军工级产品。我司在产品可靠性方面有过专题立项攻关,对这个问题已有结论,并与MCU供应商达成共识。

出0入0汤圆

发表于 2011-1-15 09:23:19 | 显示全部楼层
回复【29楼】lylatyou 张伯伦
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结合前面的,说的比较全面了。我个人看法,做电子就那么3件事情,电源,rst和晶振,然后才是SI,PI,feature;做硬件再加上结构、实际环境的了解,后面还有一堆DFX的事情。

不过针对任何具体难题,都得花时间搞定,否则不叫难题。

出0入0汤圆

发表于 2011-1-15 09:33:43 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-1-15 09:43:05 | 显示全部楼层
回复【26楼】rainbow 老陈
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1,板子地平面“牢固”
2,电源使用接大地

这样直接泄放了。

针对25楼的问题的具体分析,先得确认板子死机的来源是哪里?外部电源还是板子?
如果是板子,既有可能是从电源进去的,打在塑料面上导致死机(死机?还是重启?),
这是个耦合问题,说明内部附件电路感应放电脉冲,既有可能是电源。
电源进去加了特殊处理吗?在这种耦合情况,建议采用堵得方式。(1,塑料壳,没有接大地;2,在电源上泄放,一般都会导致电压有瞬间冲击,容易损害器件)
堵什么?ESD是瞬间变化极快(具体看ESD放电图),
怎么堵?那就用抗变化快的器件来堵吧,common choke,得选合适的
还不算完,堵了了还得放啊,TVS,加在前段,
结合前端的电容(既要利用电容瞬态短路,有要防止积累感应电压),应该有效。

以上纯属本人臆测,如果不是这个问题,那就当白说,当然思路大同小异,能提供启发最好了。

出0入0汤圆

发表于 2011-1-15 10:40:48 | 显示全部楼层
我以前常打ESD,air 15KV,contact 8KV
在如此高压下有些绝缘材料已变的会导电
内部连接线的布置也会影响性能
bypass电容,如果不是很靠近IC也会有影响
TVS靠近IC会有一些帮助
简单的电路(rom/ram都在MCU内)是最好的
如果有总线比较麻烦
reset信号可以加RC靠MCU
但是这个RC不可乱加(想一想,reset的用途)
而且关键信号底下的地平面要完整
为什么打负压容易出问题呢?
因为很多关键的信号都是负逻辑
/reset /wr /rd /cs 等等...

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2011-1-15 10:57:54 | 显示全部楼层
回复【35楼】eediy
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RST靠近CPU端加RC有用么?静电是ns级的,我觉得TVS必不可少。目前我的配置是TVS+几pf小电容。效果大有改善。
等下次制板时RST信号线再布好点。

我认为系统中RST信号最关键,其它信号CS CE等软件程序中有个协议在,不容易出错,而RST打的半死不活的最难受。
有TX说外加个复位芯片,但它的反应速度根本来不及。在这情况下我估计效果不大。

回复【25楼】rainbow 老陈
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静电产生的丰富谐波在裸露的金属上感应。

在耳机座紧跟+TVS试试?这部分加个粗的线到负电源上。

出0入0汤圆

发表于 2011-1-15 11:53:37 | 显示全部楼层
回复【36楼】Gelivable  很给力
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电容就是有不会让电压瞬间变动的好处
加R是保护reset ic的Push-pull output
reset是电路起动与停止的依据
加电容并不会对起动带来致命的后果
顶多就是电路晚点开始运作
但是关掉电源,当VCC下降到min之前,MCU要停止工作
如果低于的MCU的工作电压,其行为无法保证
flash/数据都有可能因为MCU乱动作而遗失
reset IC output low到RC放完电MCU才停止
所以我说RC不能乱加,设计时要考虑很多的层面

我的经验TVS通常只是不要让IC坏掉
与当不当机的关联较小(还是有些微帮助就是了)
TVS也会有几PF~几百PF的杂散电容

干扰就是非预期的东西
如果/WR /CS非预期low一下导致存在SRAM的变量发生变化
软件可能就会异常--->电路行为不正常

出0入0汤圆

发表于 2011-1-15 13:02:24 | 显示全部楼层
m

出0入24汤圆

发表于 2011-1-15 14:29:00 | 显示全部楼层
Mark!

出0入0汤圆

发表于 2011-1-28 17:30:25 | 显示全部楼层
remind

出0入0汤圆

发表于 2011-1-28 18:15:53 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-1-28 19:27:32 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-1-28 21:09:35 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-1-29 10:25:48 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-1-29 10:51:19 | 显示全部楼层
mark
学习了

出0入0汤圆

发表于 2011-1-29 13:02:54 | 显示全部楼层
mark
学习了

出0入0汤圆

发表于 2011-1-29 14:21:24 | 显示全部楼层
mark一下,过完年慢慢学习

出0入0汤圆

发表于 2011-1-29 16:10:12 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-1-29 18:02:19 | 显示全部楼层
静电的确很头疼。
现在只能每个暴露的IO加一个ESD,以及加上一个全屏蔽的SHELL.

请教一个事情:
由于SHELL是接到GND上的,而安装环境可能会是悬空,并且接电池盒供电。
是否有必要将shell接到大地呢?个人分析,觉得不用,而只需要保证离其他金属或者大地尽量远。

请有经验的朋友评价一下,谢谢。

出0入0汤圆

发表于 2011-1-29 18:37:10 | 显示全部楼层
实践出真知

出0入0汤圆

发表于 2011-1-29 22:04:34 | 显示全部楼层
学习了

出0入0汤圆

发表于 2011-1-29 22:28:50 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-1-29 22:56:55 | 显示全部楼层
mark!!

出0入0汤圆

发表于 2011-1-29 23:20:21 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-1-30 00:58:09 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-1-30 09:07:37 | 显示全部楼层
mark

出0入4汤圆

发表于 2011-1-30 09:34:07 | 显示全部楼层
必须保证所有点的电位同步上升,很多产品电_击可以过,但磁就是过不了,连西门子,AB的产品都是,2KV产生的磁场在电路板上产生几千A的电流,挂挂挂呀

出0入4汤圆

发表于 2011-4-12 12:04:25 | 显示全部楼层
标记一下

出0入0汤圆

发表于 2011-4-12 12:35:54 | 显示全部楼层
ESD是让人很头疼的东西。
金属外壳也有讲究,一次成型的外壳比组装起来的外壳效果要好,外壳尽量减少高低不平表面,可降低空间耦合磁场的产生。
RESET线要讲究尽量短,加接地电容。
CPU布局时尽可能远离产生电磁场的地方。
外壳要良好接地。
液晶表面增加防静电材料。
按键增加TVS管。
外壳内表面加不加铜箔实际发现作用不大。

出0入0汤圆

发表于 2011-4-12 12:43:48 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-4-12 13:01:04 | 显示全部楼层
留个记号,呵呵

出0入0汤圆

发表于 2011-4-12 13:13:26 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-4-17 23:56:08 | 显示全部楼层
mark!

出0入0汤圆

发表于 2011-4-18 02:03:19 | 显示全部楼层
mark

出0入4汤圆

发表于 2011-4-18 08:21:03 | 显示全部楼层
学习啦 、呵呵

出0入0汤圆

发表于 2011-4-18 08:32:56 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-4-18 08:56:47 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-4-18 09:23:59 | 显示全部楼层
学习了 标记

出0入0汤圆

发表于 2011-4-18 16:35:20 | 显示全部楼层
这个要好好学习了

出0入0汤圆

发表于 2011-4-18 16:44:30 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-4-29 14:15:45 | 显示全部楼层
mk

出0入0汤圆

发表于 2011-4-29 20:37:12 | 显示全部楼层
MARK  学习

出0入0汤圆

发表于 2011-4-29 23:59:44 | 显示全部楼层
电路板上设计法拉第电笼,挡导结合,加ESD器件和高频磁珠接地,外壳密封或塑料盒喷静电漆

出0入0汤圆

发表于 2011-7-28 17:47:34 | 显示全部楼层
静电 ,留名。

出0入0汤圆

发表于 2011-8-2 11:45:08 | 显示全部楼层
RST很重要,通常加一个pai型滤波,电阻1K,2个电容1000P,效果很好。

出0入0汤圆

发表于 2011-8-19 18:12:29 | 显示全部楼层
学习了!最近有这个问题 !!!!

出0入0汤圆

发表于 2011-8-31 20:01:21 | 显示全部楼层
MARK

出0入0汤圆

发表于 2011-8-31 20:36:05 | 显示全部楼层
MARK,跟工作有关.

出0入0汤圆

发表于 2011-8-31 20:38:05 | 显示全部楼层
电源和地能够处理好,你的问题应该就解决一半了,
其他的堵和导个人感觉都是辅助的作用。

出0入0汤圆

发表于 2011-8-31 21:09:36 | 显示全部楼层
觉得还是从复位电路想想办法。

出0入0汤圆

发表于 2011-8-31 21:42:19 | 显示全部楼层
ESD技术贴。 mark

出330入1862汤圆

发表于 2011-8-31 21:52:53 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-8-31 21:53:45 | 显示全部楼层
MARK

出0入0汤圆

发表于 2011-8-31 22:07:45 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-9-2 12:38:01 | 显示全部楼层
回复【26楼】rainbow 老陈
-----------------------------------------------------------------------
想办法,把它的静电给泄放了就行了

出0入0汤圆

发表于 2011-9-2 13:10:56 | 显示全部楼层
mark!!!

出0入0汤圆

发表于 2011-9-2 14:34:37 | 显示全部楼层
这个贴必须MARK

出0入0汤圆

发表于 2011-9-2 15:49:20 | 显示全部楼层
mark是必须的

出0入0汤圆

发表于 2012-2-1 11:22:23 | 显示全部楼层
MARK

出0入0汤圆

发表于 2012-2-1 12:26:50 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2012-2-2 20:13:59 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2012-2-2 21:49:08 | 显示全部楼层
......学习

出0入0汤圆

发表于 2012-2-2 21:57:44 | 显示全部楼层
学习

出0入0汤圆

发表于 2012-2-2 22:47:01 | 显示全部楼层
15L技术贴。 mark

出0入0汤圆

发表于 2012-2-2 23:27:48 | 显示全部楼层
学习了

出0入0汤圆

发表于 2012-2-3 18:21:39 | 显示全部楼层
静电,好贴

出0入0汤圆

发表于 2012-2-3 19:04:52 | 显示全部楼层
厉害
静电防护 好贴

出0入0汤圆

发表于 2012-2-3 20:19:59 | 显示全部楼层
技术贴啊

出0入0汤圆

发表于 2012-2-3 22:45:43 | 显示全部楼层
学习了……
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