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金属结构设备类型静电处理原则解决方法宣纸

2022年07月13日

一、设备类型：

金属结构设备，金属外壳接大地。包括两种情况：

（1）通过系统接地线接大地；

（2）通过电源内的PE线接大地。

二、解决金属结构设备ESD问题原则：

快速泄放静电电流；

具体如下：

1、外壳放电问题之电流路径确定；

—确定静电泄放路径，方法是将设备的外壳平铺开，沿放电点到设备接地点画直线，一般来说，这条直线就是静电电流的泄放途径；

（1）检查此条路径是否“通畅”之一

—是否存在结构孔缝，导致静电产生的场通过孔缝向设备内部辐射；

解决方法：采用铜箔、铝箔或导电布将此孔缝“电堵住”进行比较试验。

（2）检查此条路径是否“通畅”之二

—如果放电点和接地点在设备的不同结构件部位（即两个点不在一个完整的金属体上），则检查这两个金属件之间的电搭接是否良好，一般来说，需要关注搭接的地方是否大面积接触，没有喷绝缘漆。

2、泄放途径附近是否有内部电缆

—静电电流泄放途径附近是否存在设备内走线，特别是当放电路径上存在结构缝隙时，缝隙附近有信号线；

解决方法：

（1）改变此电缆的走线方式，远离放电途径或放电途径上的孔缝；

（2）在信号线上增加磁环，切断静电感应的共模电流；

3、泄放途径附近是否有敏感电路

—检查泄放途径附近是否存在敏感电路（如复位电路、控制电路、音视频电路等），特别是泄放途径中存在孔缝时，孔缝附近的敏感电路极易被静电干扰；

解决方法：用屏蔽材料堵住孔缝；

4、设备接地端子是否作金属化处理

—如下图所示，设备接地光通过螺钉的螺纹连接是不可靠的，应该在落空四周作金属化处理，金属化区的面积和接地线的垫片大小一致即可，以保证大面积搭接。

5、通过电源PE线接地的接地线长度要求

图为设备俯视图，箭头为静电电流的流向，可以看出，如果接地线在设备内部长度过长将会导致静电电流的辐射，干扰单板正常工作，所以建议PE线最好接在设备金属壳的外表面，如果在内表面建议长度小于6cm。

6、接口连接器静电问题处理

图为俯视图，静电枪对连接器金属外壳进行放电时容易出现问题，原因是连接器的外壳一般都接在单板地上，从而静电电流会流进单板产生问题；

解决方法：

（1）保证连接器的金属外壳和设备的金属外壳良好接触，使静电电流直接从设备外壳泄放到大地上，可以采用导电布、锯齿簧片等屏蔽材料来保证连接器的外壳和设备外壳良好搭接；

（2）避免复位信号电路（线）、片选信号线以及控制信号电路等敏感电路靠近接口连接器。

7、接口信号的ESD防护

—在对接口连接器进行放电时，连接器内的插针极易耦合出静电电流；

采取的措施：

（1）采用TVS管进行静电抑制（TVS管为瞬态抑制二极管），并使用限流电阻进行限流，如下图所示；

（2）选用抗静电能力较强的接口芯片。