【導(dǎo)讀】如今隨著各種IC體積的越來越小，使得數(shù)碼產(chǎn)品設(shè)計的趨勢往小巧方向發(fā)展,讓我們在設(shè)計中越來越注意數(shù)碼產(chǎn)品的靜電防護。本文主要介紹數(shù)碼產(chǎn)品的靜電防護中靜電的特點和PCB設(shè)計中的靜電防護。
如今隨著各種IC體積的越來越小，使得數(shù)碼產(chǎn)品設(shè)計的趨勢往小巧方向發(fā)展,讓我們在設(shè)計中越來越注意數(shù)碼產(chǎn)品的靜電防護。
靜電對電子產(chǎn)品損害的特點：
1. 隱蔽性 人體不能直接感知靜電除非發(fā)生靜電放電,但是發(fā)生靜電放電人體也不一定能有電擊的感覺,這是因為人體能感知的靜電放電電壓為2－3 KV,所以靜電具有隱蔽性。
2. 潛在性 有些電子元器件受到靜電損傷后的性能沒有明顯的下降，但多次累加放電會給器件造成內(nèi)傷而形成隱患。因此靜電對器件的損傷具有潛在性。
3. 隨機性 電子元件甚么情況下會遭受靜電破壞呢?可以這么說，從一個元件產(chǎn)生以后，一直到它損壞以前，所有的過程都受到靜電的威脅，而這些靜電的產(chǎn)生也具有隨機性。其損壞也具有隨機動性性。
4.復(fù)雜性 靜電放電損傷的失效分析工作，因電子產(chǎn)品的精、細、微小的結(jié)構(gòu)特點而費時、費事、費錢，要求較高的技術(shù)并往往需要使用掃描電鏡等高精密儀器。即使如此，有些靜電損傷現(xiàn)象也難以與其他原因造成的損傷加以區(qū)別，使人誤把靜電損傷失效當(dāng)作其他失效。這在對靜電放電損害未充分認識之前，常常歸因于早期失效或情況不明的失效，從而不自覺地掩蓋了失效的真正原因。所以靜電對電子器件損傷的分析具有復(fù)雜性。
所以我們說靜電防護防護在我們常用的電子消費類終端產(chǎn)品，特別是日益增多的各類數(shù)碼產(chǎn)品中體現(xiàn)的尤為重要。靜電放電引起的元器件擊穿損害是電子工業(yè)最普遍、最嚴重的靜電危害，它分硬擊穿和軟擊穿。硬擊穿是一次性造成元器件介質(zhì)擊穿、燒毀或永久性失效；軟擊穿則是造成器件的性能劣化或參數(shù)指標下降。而冬天人體產(chǎn)生的靜電非常強烈而且頻繁，當(dāng)我們接觸手機、IPAD或MP3等手持電子設(shè)備時，靜電常常通過人體引入電子設(shè)備中；而目前的電子產(chǎn)品廣泛采用大規(guī)模的集成電路，如果沒有專門的靜電防護，輕則引起芯片復(fù)位、數(shù)據(jù)丟失、關(guān)機等現(xiàn)象，重則擊穿芯片造成永久性破壞，給我們的日常生活帶來不必要的麻煩和經(jīng)濟上的損失。
靜電防護的主要措施有：靜電的泄漏和耗散、靜電中和、靜電屏蔽與接地、增濕等，另外也可以通過用靜電抑制器作為防護器件來進行靜電防護。
數(shù)碼產(chǎn)品PCB設(shè)計中的靜電防護
在數(shù)碼產(chǎn)品的設(shè)計中必須遵循抗靜電釋放的設(shè)計規(guī)則，要知道數(shù)碼產(chǎn)品在整個生命周期中都是處在一個充滿靜電的環(huán)境里。數(shù)碼產(chǎn)品的靜電防護是多方面的，必須從數(shù)碼產(chǎn)品的立項開始便從機構(gòu)設(shè)計、PCB設(shè)計、零件的選擇、組裝及使用環(huán)境等多方面全面考慮。其中，PCB的設(shè)計對產(chǎn)品ESD的靜電防護可以說是至關(guān)重要的，是電子工程師應(yīng)該特別關(guān)注的一個方面。
PCB靜電防護的設(shè)計考慮也是多方面的，例如：如何減少回路面積，如何使走線更短，如何使PCB接地面積更大，如何使零件與靜電源更好的隔離，PCB接之地線須低阻抗且要有良好的隔離，Power / Ground Layout在板中間較在四周好，被保護IC前加專門防靜電的器件（ESD保護器件盡量靠近端口位置）等等。但概括起來只有三點：吸收、躲避以及加強防護（包括機構(gòu)防護及電子線路防護，要求電子工程師與機構(gòu)工程師相互配合找到最佳方案）。
如果手持數(shù)碼產(chǎn)品是金屬外殼，靜電的問題一定更加明顯，LCD也恐怕會出現(xiàn)較多的不良現(xiàn)象。如果你沒辦法改變現(xiàn)有的金屬材質(zhì)，那建議在機構(gòu)內(nèi)部加上防電材料，在端口接入處加入靜電防護器件。當(dāng)然，如何操作要看你的產(chǎn)品的具體要求了。
我們在設(shè)計之初考慮的越全面，產(chǎn)品進入生產(chǎn)環(huán)節(jié)遇到的靜電失效問題將會越少，也能最大程度避免靜電問題產(chǎn)生后才想補救措施，工程就比較浩大了。產(chǎn)品的防靜電是一項細致煩雜的工作，工程師必須精通靜電釋放的原理及基本原則，了解靜電釋放的危害性及一般防護手段，并且了解試驗環(huán)境實對驗結(jié)果造成的影響。在工作實踐中不斷的學(xué)習(xí)，不斷的積累經(jīng)驗，才能不斷的提高電路板防靜電設(shè)計的能力。當(dāng)然產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)不同所相對的靜電防護措施也相應(yīng)的不同，另外如果前期沒有做好靜電防護把關(guān)后面才想改造所需要考慮的問題就更多。
