ESD/EMI/EMC電路設計技巧——對ESD進行靜電屏蔽防護

2021-01-10 電子產品世界

　　對ESD進行防護的最好方法，是敏感器件進行靜電屏蔽和磁場屏蔽，靜電屏蔽可用導電良好的金屬屏蔽片來阻擋電場力線的傳輸。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201604/290208.htm

　　一般有了靜電屏蔽，磁場屏蔽就不再是十分需要的了，因為當高頻磁力線穿過金屬屏蔽片時，會在金屬屏蔽片中感應產生迴路電流(渦流)，此電流產生磁場方向正好與幹擾磁場的方向相反，兩者雖然不能完全抵消，但可以互相抵消大部分，從而同樣可以降低磁場產生的幹擾。圖10 是對ESD 進行靜電屏蔽防護的原理圖。

　　  

 

　　圖10

　　這裡需要特別說明的是，對ESD 進行靜電屏蔽防護的金屬屏蔽片是可以不需要接地的。經屏蔽之後，在屏蔽片與大地之間就會增加一個分布電容C02，C02對C011 在C012、C03 產生的電壓起到分壓作用，因此，C02 與C012、C03 之比，越大越好，而C01=C011+C012=2C012(假說C011=C012)。加大C02 要儘量加大屏蔽片的有效面積，而減小C01，則應該儘量讓A 遠離測試探頭和機殼，並把敏感器件A 置於公共地的包圍圈之中。金屬屏蔽片一般選用如過濾嘴香菸包裝盒中的錫箔片最為簡便。

　　小 結

　　ESD 屬於共模浪湧放電，如果電子產品內部電路不與大地聯接(如三類電子產品)，如採用TVS 器件對電子產品中的敏感器件進行ESD 防護，一般作用都不大，對ESD 防護最有效的方法是採用靜電屏蔽。對敏感器件進行靜電屏蔽的金屬屏蔽片一般都不需要接地，只需在敏感器件的上下貼裝金屬薄膜即可。靜電無處不在，一般，電子設備的體積越大，在進行ESD測試時，就越容易過關，主要原因是PCB線路板的導電面積越大，其對地的分布電容也越大，當帶電物體在進行電荷轉移時，在同樣電位的條件下，需要的電荷就會增加;而一些體積較小的可攜式小型電子產品(如手機)，則在進行ESD測試時可能很難過關，不過，對小型電子產品進行靜電屏蔽也比較容易，只需在機殼上面貼一層薄薄的導電薄膜(或塗一層可導電的油漆)即可，因此，對敏感器件進行靜電屏蔽是小型電子產品對付ESD測試比較常用的方法。


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    靜電放電(ESD: Electrostatic Discharge)，應該是造成所有電子元器件或集成電路系統造成過度電應力(EOS: Electrical Over Stress)破壞的主要元兇。因為靜電通常瞬間電壓非常高(>幾千伏)，所以這種損傷是毀滅性和永久性的，會造成電路直接燒毀。所以預防靜電損傷是所有IC設計和製造的頭號難題。