Làm thế nào để giải quyết vấn đề ESD với phóng tĩnh điện của điện thoại di động bảo vệ
Tĩnh điện có ở khắp mọi nơi, và không thể bỏ qua vấn đề về tĩnh điện của điện thoại di động. Nó có thể khiến điện thoại di động hoạt động bất thường, sụp đổ hoặc thậm chí hư hỏng và gây ra các vấn đề bảo mật khác. Do đó, trước khi điện thoại di động được ra mắt, Trung Quốc đã buộc phải thử nghiệm mạng và thử nghiệm mạng rõ ràng yêu cầu các thử nghiệm đột biến khác. Trong số đó, lưu lượng tiếp xúc cần phải là% 26, # 177; Tĩnh điện 8kV, cần xả khí% 26; # 177; Tĩnh điện 15kV là bình thường, điều này đặt ra yêu cầu cao đối với thiết kế của nhà sản xuất dây đeo cổ tay ESD.
Làm thế nào để giải quyết vấn đề ESD trong điện thoại di động?
1, thiết kế PCB điện thoại di động
Bảng mạch in là bảng mật độ cao, thường là bảng 6 lớp. Khi mật độ tăng, xu hướng là sử dụng bảng 8 lớp, và thiết kế của chúng luôn cần xem xét sự cân bằng giữa hiệu suất và diện tích. Một mặt, không gian càng lớn, càng có nhiều không gian được đặt trên các thành phần. Đồng thời, chiều rộng dòng và khoảng cách dòng càng rộng, lợi ích cho EMI, âm thanh, ESD và các khía cạnh khác. Mặt khác, kích thước nhỏ gọn của điện thoại di động là xu hướng và nhu cầu. Do đó, bạn cần tìm một điểm cân bằng khi thiết kế. Đối với vấn đề liên quan đến vấn đề ESD, có rất nhiều nơi cần chú ý trong thiết kế, đặc biệt là liên quan đến thiết kế của dây GND và thời điểm đường dây.
Những điểm cần lưu ý trong thiết kế PCB:
(1) Khoảng cách giữa cạnh bo mạch PCB (bao gồm cả lỗ xuyên qua ranh giới) và các dây dẫn khác phải lớn hơn 0,3mm;
(2) Các cạnh của PCB tốt nhất là được bao quanh bởi các dấu vết GND;
(3) Khoảng cách giữa GND và các hệ thống dây khác được giữ ở mức 0,2mm ~ 0,3mm;
(4) Khoảng cách giữa Vbat và các hệ thống dây khác được giữ trong khoảng 0,2mm đến 0,3mm;
(5) Khoảng cách giữa các dòng quan trọng như Đặt lại, Đồng hồ, v.v. và các dây dẫn khác phải lớn hơn 0,3mm;
(6) Khoảng cách giữa các đường dây điện cao như PA và các dây dẫn khác được giữ trong khoảng 0,2mm đến 0,3mm;
(7) Cần có càng nhiều vias (VIa) càng tốt giữa các GND của các lớp khác nhau;
(8) Tránh các góc nhọn trong lát cuối cùng. Góc nhọn nên càng mịn càng tốt.
2, thiết kế mạch điện thoại di động
Trong thiết kế vỏ và PCB, sau khi chú ý đến vấn đề về ESD, chắc chắn ESD sẽ xâm nhập vào mạch điện thoại di động, đặc biệt là các thành phần sau: Mạch đọc thẻ CPU của thẻ SIM, mạch bàn phím, tai nghe, mạch micrô, giao diện dữ liệu, nguồn giao diện, giao diện USB, giao diện trình điều khiển LCD màu, những bộ phận này có khả năng đưa tĩnh điện từ cơ thể người vào điện thoại di động. Do đó, các thiết bị bảo vệ ESD cần được sử dụng trong các bộ phận này. Các thiết bị bảo vệ chính của ESD như sau:
(1) Ống xả khí (GDT). Nó là một vỏ thủy tinh hoặc gốm kín khí chứa đầy một loại khí ổn định như helium hoặc argon và được duy trì ở một áp suất nhất định. GDT có tốc độ dòng chảy lớn và điện dung xen kẽ nhỏ, có thể tự phục hồi. Nhược điểm là tốc độ phản hồi quá chậm, điện áp phóng điện không đủ chính xác, tuổi thọ ngắn và hiệu suất điện thay đổi theo thời gian.
(2) Biến trở (MOV). Nó là một thành phần gốm "nhét" kẽm oxit và phụ gia trong những điều kiện nhất định. Điện trở bị ảnh hưởng mạnh bởi điện áp, và dòng điện của nó tăng mạnh khi điện áp tăng. Biến trở có sự sinh nhiệt bên trong lớn và nhược điểm của nó là tốc độ phản hồi chậm, hiệu suất bị suy giảm do sử dụng nhiều lần và điện dung xen kẽ lớn.
(3) Diode thyristor (TSS). Nó là một thành phần bán dẫn không dẫn điện ở đầu diode thyristor và ở trạng thái "bị chặn". Khi "quá điện áp" tăng đến "điện áp phóng" của thyristor, nó sẽ dẫn và tạo ra dòng phóng điện; khi dòng điện giảm xuống giá trị tối thiểu, thyristor sẽ "chặn" lại và trở về "trạng thái mở" ban đầu. ".
(4) Ức chế điện áp thoáng qua (TVS). Nó là một thiết bị bán dẫn, bởi vì các đặc tính tối đa của nó là phản ứng nhanh (1 ns ~ 5 ns), điện dung interelectrode rất thấp (1pf ~ 3pf), dòng rò nhỏ (1μA) và khả năng chống dòng chảy lớn, đặc biệt là chip kết hợp của nó. là rất phù hợp để bảo vệ các giao diện khác nhau. Do TVS có lợi thế về kích thước nhỏ và tốc độ phản hồi nhanh, nên tỷ lệ TVS được sử dụng làm thiết bị bảo vệ trong thiết kế hiện tại đang tăng lên. Khi sử dụng, hãy cẩn thận đặt nó bên cạnh thiết bị cần bảo vệ. Hệ thống dây điện xuống đất nên càng ngắn càng tốt. Hệ thống dây điện của thiết bị nên nối tiếp, nhưng không song song. Vấn đề với ESD là một trong nhiều vấn đề quan trọng. Có nhiều cách khác nhau để tránh làm hỏng mạch trong các thiết bị điện tử khác nhau. Do kích thước nhỏ và mật độ cao của điện thoại di động, nó có các tính năng độc đáo trong việc bảo vệ ESD.
3, thiết kế của vỏ
Nếu tĩnh điện được giải phóng được coi là một trận lụt, thì giải pháp chính cũng tương tự như kiểm soát nước, đó là chặn chặn các đường sắt và đường sắt. Nếu có một lớp vỏ lý tưởng là kín khí, không có tĩnh điện, do đó không có vấn đề tĩnh. Tuy nhiên, vỏ thực tế thường có những khoảng trống trong vỏ, và nhiều trong số chúng có các mảnh trang trí bằng kim loại, vì vậy hãy chắc chắn chú ý. Đầu tiên, sử dụng phương pháp "chặn". Cố gắng tăng độ dày của vỏ, nghĩa là tăng khoảng cách giữa vỏ và bảng hoặc tăng khoảng cách khe hở không khí của vỏ bằng một số phương pháp tương đương, để tránh hoặc giảm đáng kể cường độ năng lượng của BẠC Thông qua việc cải thiện cấu trúc, khoảng cách giữa vỏ ngoài và mạch bên trong có thể được tăng lên, do đó năng lượng của ESD giảm đi rất nhiều. Theo nguyên tắc thông thường, ESD 8kV thường phân rã về 0 sau khoảng cách 4mm. Thứ hai, sử dụng phương pháp "thưa thớt", nó có thể được phun vào bên trong vỏ bằng sơn EMI. Sơn EMI dẫn điện và có thể được coi là một lá chắn kim loại cho phép tĩnh điện được thực hiện trên vỏ. Nhà ở sau đó được kết nối với mặt đất của PCB (Bảng mạch in) để dẫn điện tĩnh từ mặt đất. Ngoài việc ngăn chặn tĩnh điện, phương pháp xử lý này có thể ngăn chặn hiệu quả nhiễu EMI. Nếu có đủ không gian, bạn cũng có thể bảo vệ mạch bằng tấm chắn kim loại, sau đó được kết nối với GND của PCB. Bảo vệ mô-đun bằng tấm chắn kim loại. Nói tóm lại, có rất nhiều nơi để nhận biết về vỏ thiết kế ESD. Bước đầu tiên là ngăn không cho ESD xâm nhập vào bên trong vỏ và giảm thiểu năng lượng đi vào vỏ. Đối với vật liệu nhựa xâm nhập vào bên trong vỏ máy, hãy cố gắng hướng nó ra khỏi GND và đừng để nó làm hại các bộ phận khác của mạch điện. Phải cẩn thận khi sử dụng trang trí kim loại trên vỏ, vì nó có khả năng mang lại kết quả bất ngờ và đòi hỏi sự chú ý đặc biệt.