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手写板ESD案例分析及整改措施
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案例:手写板静电放电防护措施
现象:根据GB/T17626.2-2006 <<电磁兼容测量技术- 静电放电抗扰度试验>>,某型号手写板需要通过+KV的空气放电,其外壳是塑胶材质,屏幕为普通玻璃。在进行ESD测试时,发现只有在玻璃和塑胶外壳粘合缝隙个别点发生放电现象。放电点为显示屏下塑胶外壳的金属螺丝。一旦发生放电,手写板就会重启。把手写板显示屏拆下后,发现金属螺丝的作用是固定外壳下的PCB板,螺丝是凹陷下去的,如图1所示。
图 1 放电点侧面图
原因分析:从试验现象可以看出,整个外壳除了螺丝附件,其它地方没有发生静电放电现象。由于是金属螺丝,并且连接到控制电路板上。一旦发生空气放电,静电电流通过金属螺丝流入PCB中,从而引起设备的重启。如果使金属螺丝到玻璃屏幕间有足够的介电强度,就不会形成空气放电,也就不存在静电电流,从而能通过静电放电测试。
整改措施:1使用塑胶螺丝;2在凸陷处增加低介电常数物质。从易实现角度考虑,我们选择了增加低介电常数的物质,如图2所示。
图2 增加低介电常数材料后的侧面图
在螺丝凸陷处填充了低介电常数的材料后,再次测试=8KV空气放电时,未发生空气发电,设备工作正常。
思考与启示:直接接触到防护主要通过对产品机械结构的设计,减少直接接触的可能性。对内部的敏感器件,在连接到外部的连线应尽可能避免直接接触放电,如果无法避免直接接触放电,敏感器件的连线应使用高压钳位电路或滤波器来进行缓冲。
现象:根据GB/T17626.2-2006 <<电磁兼容测量技术- 静电放电抗扰度试验>>,某型号手写板需要通过+KV的空气放电,其外壳是塑胶材质,屏幕为普通玻璃。在进行ESD测试时,发现只有在玻璃和塑胶外壳粘合缝隙个别点发生放电现象。放电点为显示屏下塑胶外壳的金属螺丝。一旦发生放电,手写板就会重启。把手写板显示屏拆下后,发现金属螺丝的作用是固定外壳下的PCB板,螺丝是凹陷下去的,如图1所示。
图 1 放电点侧面图
原因分析:从试验现象可以看出,整个外壳除了螺丝附件,其它地方没有发生静电放电现象。由于是金属螺丝,并且连接到控制电路板上。一旦发生空气放电,静电电流通过金属螺丝流入PCB中,从而引起设备的重启。如果使金属螺丝到玻璃屏幕间有足够的介电强度,就不会形成空气放电,也就不存在静电电流,从而能通过静电放电测试。
整改措施:1使用塑胶螺丝;2在凸陷处增加低介电常数物质。从易实现角度考虑,我们选择了增加低介电常数的物质,如图2所示。
图2 增加低介电常数材料后的侧面图
思考与启示:直接接触到防护主要通过对产品机械结构的设计,减少直接接触的可能性。对内部的敏感器件,在连接到外部的连线应尽可能避免直接接触放电,如果无法避免直接接触放电,敏感器件的连线应使用高压钳位电路或滤波器来进行缓冲。
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