电子设备静电防护设计要求

1、2021-6-161EMC交流内容n电子设备静电防护设计n国际认证介绍和产品安全性设计要求n电子通讯设备雷击浪涌保护设计指南2021-6-162电子设备静电防护设计要求质企中心可靠性部 2002年6月2021-6-163静 电2021-6-164人体静电电位静静 袜袜 电位（电位（kV）鞋鞋 赤赤 脚脚 尼龙袜尼龙袜薄毛袜薄毛袜 导电袜导电袜橡胶底运动鞋橡胶底运动鞋20.019.021.020.0新皮鞋新皮鞋5.08.57.06.0防静电鞋防静电鞋2.04.03.03.52021-6-165人体静电电位 静电产生原因静电产生原因 人体静电电位（人体静电电位（kV）RH（1020）%RH（659

2、0）%在合成纤维地毯上走动在合成纤维地毯上走动 35 15在乙烯树脂地板上行走在乙烯树脂地板上行走 12 0.25在工作台上操作在工作台上操作 6 0.1包工作说明书的乙烯树脂封包工作说明书的乙烯树脂封皮皮 7 0.6从工作台上拿起普通聚乙烯从工作台上拿起普通聚乙烯袋袋 20 1.2从垫有聚氨基甲酸泡沫的工从垫有聚氨基甲酸泡沫的工作椅上站起作椅上站起 18 1.52021-6-166人体静电电位静静 裤料裤料 电位（电位（kV）工作服工作服 纯棉布纯棉布毛料毛料丙烯丙烯聚酯聚酯尼龙尼龙 维尼龙维尼龙纯棉布纯棉布1.20.911.714.71.51.8维尼龙维尼龙/棉棉（55/45）0.64.5

3、12.312.34.80.3聚酯聚酯 / 人造丝人造丝（65 / 35）4.28.419.217.14.81.2聚酯聚酯 / 棉棉（65 / 35）14.115.312.37.514.713.8工作服和裤子激烈磨擦后脱下时人体静电电位2021-6-167静电电位静静 裤料裤料 电位（电位（kV）工作服工作服 纯棉纯棉布布毛料毛料丙烯丙烯聚酯聚酯尼龙尼龙维尼龙维尼龙纯棉布纯棉布2.22.721.422.32.73.3维尼龙维尼龙/棉棉（55/45）0.99.418.017.58.50.5聚酯聚酯 / 人造丝人造丝（65 / 35）9.229.739.923.713.3 2.3聚酯聚酯 / 棉棉（

4、65 / 35）23.120.619.511.929.3 23.4工作服和裤子激烈磨擦后脱下时工作服的静电电位2021-6-168静电放电的定义v 静电放电静电放电（ESD-ESD-E Electrolectros static tatic D Dischargeischarge）带电体周围的场强超过周围介质的绝缘击穿场强时，带电体周围的场强超过周围介质的绝缘击穿场强时，因介质产生电离而使带电体上的静电荷部分或全部消因介质产生电离而使带电体上的静电荷部分或全部消失的现象失的现象。2021-6-169静电放电的特点q 静电放电是静电放电是高电位高电位、强电场强电场、瞬瞬时大电流时大电流的过程。的

5、过程。q 静电放电会产生强烈的静电放电会产生强烈的电磁辐射电磁辐射形成电磁脉冲（形成电磁脉冲（EMP）。）。2021-6-1610静电放电的类型 电晕放电电晕放电 电晕放电一种高电位、小电流、空气被局部电电晕放电一种高电位、小电流、空气被局部电离的放电过程。离的放电过程。 刷形放电刷形放电 刷形放电是一种发生在导体与带电绝缘体之间，放电通道刷形放电是一种发生在导体与带电绝缘体之间，放电通道呈分散的树叉形形状的放电过程。呈分散的树叉形形状的放电过程。 火花放电火花放电 火花放电是一个瞬变的过程，放电时两放电体之间的空气火花放电是一个瞬变的过程，放电时两放电体之间的空气被击穿，形成被击穿，形成“快

6、如闪电快如闪电”的火花通道，静电能量瞬时集的火花通道，静电能量瞬时集中释放。中释放。2021-6-1611静电放电的类型 种类种类 发生条件发生条件 特点及引燃引爆性特点及引燃引爆性电晕放电电晕放电当电极相距较远，在物体当电极相距较远，在物体表面的尖端或突出部位电表面的尖端或突出部位电场较强处较易发生场较强处较易发生有时有声光，气体介质在物体尖端有时有声光，气体介质在物体尖端附近局部电离，形成放电通道。感附近局部电离，形成放电通道。感应电晕单次脉冲放电能量小于应电晕单次脉冲放电能量小于20uJ，有源电晕单次脉冲放电能量则较此有源电晕单次脉冲放电能量则较此大若干倍，引燃能力很小大若干倍，引燃能力

7、很小刷形放电刷形放电在带电电位较高的非导体在带电电位较高的非导体与导体之间较易发生与导体之间较易发生有声光，放电通道在静电非导体表有声光，放电通道在静电非导体表面附近形成许多分叉，在单位空间面附近形成许多分叉，在单位空间内释放的能量较小，一般每次放电内释放的能量较小，一般每次放电能量不超过能量不超过4mJ，引燃引爆能力中，引燃引爆能力中等等火花放电火花放电主要发生在相距较近的带主要发生在相距较近的带电金属导体间或静电导体电金属导体间或静电导体间间有声光，放电通道一般不形成分叉，有声光，放电通道一般不形成分叉，电极有明显放电集中点，释放能量电极有明显放电集中点，释放能量比较集中，引燃引爆能力较强

8、比较集中，引燃引爆能力较强2021-6-1612静电放电模型一v 人体模型（HBM）RCR = 1.5 kC = 100 pF2021-6-1613静电放电模型二v 场增强模型(人体-金属模型）RCR = 150 C = 150 pFIEC801-2 (1984)IEC801-2 (1991)IEC61000-4-2RBLBCBCHRHLH放电端CB=150 pF,RB=330,LB=0.040.2HCH=310 pF, RH=20200, LH=0.050.2H2021-6-1614静电放电模型三v 家具模型R = 15 C = 150 pFRCLL = 0.20.4 mH2021-6-16

9、15静电放电模型四v 带电器件模型（CDM）R 、C、L的值根据器件的具体情况确定。一般较小。RCL2021-6-1616静电放电模型五v 场感应模型场感应模型不是具体地模拟某一种静电电源，而是总体描述由于静电场的作用导致静电放电而引起器件、仪器等失效的一种机制。2021-6-1617静电放电的危害q 几个实例几个实例1 1、固体静电造成的危害、固体静电造成的危害某密闭货车装运聚苯乙烯制品，行驶某密闭货车装运聚苯乙烯制品，行驶600km600km后后，停车时发生爆炸，车顶被炸碎，飞离出事点，停车时发生爆炸，车顶被炸碎，飞离出事点30-60m30-60m。事故原因是在行车过程中产生和积累。事故原

10、因是在行车过程中产生和积累了静电，而聚苯乙烯制品分解出少量易燃气体了静电，而聚苯乙烯制品分解出少量易燃气体没能能时排出，在车内形成爆炸性混合物，过没能能时排出，在车内形成爆炸性混合物，过到一定浓度后遇静电火花引起爆炸。到一定浓度后遇静电火花引起爆炸。2021-6-1618静电放电的危害q 几个实例几个实例2 2、人体静电造成的危害、人体静电造成的危害19801980年年1212月月2626日，某厂靶场临时装药工房，工日，某厂靶场临时装药工房，工人在装人在装100mm100mm榴弹炮，榴弹炮，3 3个人正往筒内装发射药个人正往筒内装发射药，另一个身穿羊皮大衣的装卸工人从外面走来，另一个身穿羊皮大

11、衣的装卸工人从外面走来，看到不稳定，想用双手扶住药筒，他的手刚，看到不稳定，想用双手扶住药筒，他的手刚摸到药筒的瞬间，发生了爆炸事故，死摸到药筒的瞬间，发生了爆炸事故，死1 1人，人，重伤重伤3 3人。分析其事故原因是：在干燥的冬季人。分析其事故原因是：在干燥的冬季，身穿羊皮大衣，人体活动中可能带上几万伏，身穿羊皮大衣，人体活动中可能带上几万伏的静电。人体对药筒放电引起爆炸。的静电。人体对药筒放电引起爆炸。2021-6-1619静电放电的危害q 几个实例几个实例3 3、液体静电造成的危害、液体静电造成的危害某油船自某油船自261t261t油罐装航空煤油，开始十分钟后油罐装航空煤油，开始十分钟后

12、，油船爆炸，伤亡，油船爆炸，伤亡4 4人。其原因是航空煤油流人。其原因是航空煤油流过橡胶软管时，产生约过橡胶软管时，产生约30kV30kV的静电电压，煤油的静电电压，煤油蒸气浓度已达到爆炸浓度极限，由输油管上的蒸气浓度已达到爆炸浓度极限，由输油管上的凸出部位与油船之间的静电放电火花点燃了易凸出部位与油船之间的静电放电火花点燃了易燃易爆混合气体引起爆炸。燃易爆混合气体引起爆炸。2021-6-1620静电放电的危害q 几个实例几个实例4 4、人体静电对器件的危害、人体静电对器件的危害某厂在使用高频三极管某厂在使用高频三极管3DG1423DG142时发现了一个奇怪的现时发现了一个奇怪的现象。当工作人

13、员在上班开始工作时，拿起第一只管子象。当工作人员在上班开始工作时，拿起第一只管子测试，常常发现是坏的，其失效模式为发射结击穿，测试，常常发现是坏的，其失效模式为发射结击穿，以后就基本上是好的了。这种现象每天重复出现。经以后就基本上是好的了。这种现象每天重复出现。经研究认为，这种失效是由人体静电引起的。于是厂里研究认为，这种失效是由人体静电引起的。于是厂里规定，凡是第一次测试时，要先摸一摸地线，释放静规定，凡是第一次测试时，要先摸一摸地线，释放静电后，再去拿管子。自此，该现象消失。电后，再去拿管子。自此，该现象消失。2021-6-1621静电放电的危害效应n 力学效应n 热效应n 强电场效应n

14、电磁辐射效应2021-6-1622静电放电的危害一v 力学效应力学效应半导体器件生产：静电尘埃吸附在芯片上，使半导体器件生产：静电尘埃吸附在芯片上，使IC的成品率下降。的成品率下降。纺织业：静电力造成乱纱、挂条、粘合纠结等，纺织业：静电力造成乱纱、挂条、粘合纠结等，影响产品质量与生产效率。影响产品质量与生产效率。印刷业和塑料薄膜包装生产：静电力影响正常印刷业和塑料薄膜包装生产：静电力影响正常的纸张分离、叠放、塑料膜不能正常包装和印的纸张分离、叠放、塑料膜不能正常包装和印花，影响生产的自动化。花，影响生产的自动化。2021-6-1623静电放电的危害二v 热效应热效应静电火花放电或刷形放电瞬间的

15、大电流可以使空静电火花放电或刷形放电瞬间的大电流可以使空气电离、击穿、发光、发热，形成局部的高温气电离、击穿、发光、发热，形成局部的高温热源。热源。军工业及化工业：引起爆炸事故。军工业及化工业：引起爆炸事故。微电子技术领域：微电子技术领域：ESD的静电能量可以使硅片的静电能量可以使硅片微区熔化，电流集中处使铝互连局部区域发生微区熔化，电流集中处使铝互连局部区域发生球化，甚至烧毁球化，甚至烧毁PN结和金属互连线，形成破坏结和金属互连线，形成破坏性的热电击穿，导致电路损坏失效。性的热电击穿，导致电路损坏失效。2021-6-1624静电放电的危害三v 强电场效应强电场效应静电荷在物体上积累往往使物体

16、对地具有很高的电静电荷在物体上积累往往使物体对地具有很高的电位，在附近产生很强的电场。位，在附近产生很强的电场。很强的静电场会导致很强的静电场会导致MOS场效应器件的栅氧化层场效应器件的栅氧化层被击穿，使器件失效。被击穿，使器件失效。很强的静电场可以使多层布线电路间介质击穿或很强的静电场可以使多层布线电路间介质击穿或金属化导线间介质击穿，造成电路失效。金属化导线间介质击穿，造成电路失效。很强的静电场可以造成电子器件的潜在性损伤，很强的静电场可以造成电子器件的潜在性损伤，影响产品的可靠性。影响产品的可靠性。2021-6-1625静电放电的危害四v 电磁辐射效应电磁辐射效应火花放电和刷形放电都是静

17、电能量比较大火花放电和刷形放电都是静电能量比较大的的ESD过程，其峰值电流可达几百安培，过程，其峰值电流可达几百安培，可以形成电磁脉冲串，对微电子系统造可以形成电磁脉冲串，对微电子系统造成强电磁干扰和浪涌效应。成强电磁干扰和浪涌效应。电磁干扰引起电路错误翻转或致命失效。电磁干扰引起电路错误翻转或致命失效。2021-6-1626静电放电对电子设备的危害方式和机理v ESD放电时缝隙的影响放电时缝隙的影响ESD电流电路2021-6-1627静电放电对电子设备的危害方式和机理v ESD放电时缝隙的影响放电时缝隙的影响ESD电流电路2021-6-1628静电放电对电子设备的危害方式和机理v ESD放电

18、时不良接地的影响放电时不良接地的影响电路2021-6-1629一些器件的静电敏感电压值 器件类器件类型型 耐耐ESD电压电压（V） 器件类器件类型型 耐耐ESD电压电压（V）VMOS 30 180运算放大器运算放大器 190 2500MOSFET 100 200JEFT 140 1000 GaAsFET 100 300SCL 680 1000PROM 100STTL 300 2500CMOS 250 2000DTL 380 7000 2021-6-1630对静电敏感度的分级n 一级n 二级n 三级 0 2KV 2KV 4KV 4KV 16KV2021-6-1631ESD敏感器件分类和敏感电压范

19、围一 器件分器件分类类 及敏感及敏感度度 元器件类型元器件类型 一级一级 0 2kV 微波器件（肖特基二极管、点接触二极管及频率大于微波器件（肖特基二极管、点接触二极管及频率大于1GHz的检波的检波二极管）二极管） MOS场效应管（场效应管（MOSFET） 结型场效应管（结型场效应管（JFET） 声表面波滤波器（声表面波滤波器（SAW） 电荷耦合器件（电荷耦合器件（CCD） 运算放大器（运算放大器（OP AMP） 集成电路（集成电路（IC） 薄膜电阻器薄膜电阻器 可控硅整流器（可控硅整流器（Pt 100mW，It 100mA） 由第一级器件组成的混合电路由第一级器件组成的混合电路2021-6-

20、1632ESD敏感器件分类和敏感电压范围二 器件分类器件分类 及敏感度及敏感度 元器件类型元器件类型 二级二级 2 4kV MOS场效应管（场效应管（MOSFET） 结型场效应管（结型场效应管（JFET） 运算放大器（运算放大器（OP AMP） 集成电路（集成电路（IC） 精密电阻网络精密电阻网络 特高速效应晶体管特高速效应晶体管 低功率双极性晶体管（低功率双极性晶体管（Pt 100mW，It 100mA） 由第二级器件组成的混合电路由第二级器件组成的混合电路2021-6-1633ESD敏感器件分类和敏感电压范围三 器件分类器件分类 及敏感度及敏感度 元器件类型元器件类型 三级三级 4 16k

21、V MOS场效应管（场效应管（MOSFET） 结型场效应管（结型场效应管（JFET） 运算放大器（运算放大器（OP AMP） 集成电路（集成电路（IC） 小信号二极管（小信号二极管（P1W，I1A） 一般硅整流二极管一般硅整流二极管 可控硅整流器（可控硅整流器（I0.175A） 小功率双极性晶体管小功率双极性晶体管 片状电阻器片状电阻器 光电器件（光电二极管、光电晶体管、光电耦合光电器件（光电二极管、光电晶体管、光电耦合器）器） 压电晶体压电晶体 由第三级器件组成的混合电路由第三级器件组成的混合电路2021-6-1634ESD敏感器件的失效机理器件成器件成分分 器件类型器件类型 失效机理失效机

22、理 失效特征失效特征MOS结结构构分立的分立的MOS场效应管场效应管MOS集成电路金属喷镀跨交的半集成电路金属喷镀跨交的半导体导体数字集成电路（双极性和数字集成电路（双极性和MOS）MOS电容器电容器线性集成电路线性集成电路由于过电压和随后的由于过电压和随后的大电流引起大电流引起介质击穿介质击穿或或Na+迁移埋下潜迁移埋下潜在性危害在性危害短路（大电短路（大电流泄漏），流泄漏），电路可靠性电路可靠性降低降低半导体结半导体结二极管（二极管（PN、PIN肖特基）肖特基）双极性晶体管双极性晶体管结型场效应晶体管结型场效应晶体管可控硅整流器可控硅整流器双极性集成电路双极性集成电路分立的分立的MOS场效

23、应晶体管场效应晶体管MOS集成电路的输入保持电路集成电路的输入保持电路由于能量过大或过热由于能量过大或过热引起引起微导离子区二次微导离子区二次击穿造成的微扩散；击穿造成的微扩散；硅和铝扩散（电迁移）硅和铝扩散（电迁移）使电流增大使电流增大形成丝状短形成丝状短路，大的泄路，大的泄漏电流漏电流2021-6-1635ESD敏感器件的失效机理器件成分器件成分 器件类型器件类型 失效机理失效机理 失效特征失效特征薄膜电阻器薄膜电阻器混合集成电路混合集成电路厚膜电阻器厚膜电阻器薄膜电阻器薄膜电阻器单片集成电路单片集成电路密封薄膜电阻器密封薄膜电阻器介质击穿，随电压介质击穿，随电压增加产生的新电流增加产生的

24、新电流通路与焦耳热能有通路与焦耳热能有关的破坏性的微小关的破坏性的微小电流通路电流通路电阻值漂移电阻值漂移金属积带金属积带混合集成电路混合集成电路单片集成电路单片集成电路多指状覆盖式晶体管多指状覆盖式晶体管与焦耳热能有关的与焦耳热能有关的金属喷镀烧毁金属喷镀烧毁开路开路场效应结构场效应结构和非导电罩和非导电罩使用非导电石英或陶瓷封罩的使用非导电石英或陶瓷封罩的LSI和存储器和存储器Ics，尤其紫外线，尤其紫外线的的EPROMs由于由于ESD在表面上在表面上积存的离子引起的积存的离子引起的表面转化或栅极门表面转化或栅极门限电压漂移限电压漂移工作性能下工作性能下降降压电晶体间压电晶体间距很近的电距

25、很近的电极极晶体振荡器晶体振荡器声表面波器件声表面波器件当所加电压过大时，当所加电压过大时，由于机械力使晶体由于机械力使晶体破碎；电弧放电软破碎；电弧放电软化和熔化电极金属化和熔化电极金属工作性能下工作性能下防防2021-6-1636关于 ESD 的标准v IEC61000-4-2 / EN61000-4-2 / GB/T17626 .2静电放电抗扰性试验2021-6-1637静电放电抗扰性试验v 静电放电发生器简图直流高压电源放电头放电回路连接点Rd=330Rc=50100MCs=150pF放电开关2021-6-1638静电放电抗扰性试验v 试验等级（严酷度等级） 1a 接触放电接触放电 1

26、b 空气放电空气放电 等级等级 试验电压试验电压, kV 等级等级 试验电压试验电压, kV 1 2 1 2 2 4 2 4 3 6 3 8 4 8 4 15 特定特定 特定特定说明：说明：“”是开放等级，该等级必须在专用设备的是开放等级，该等级必须在专用设备的规范中加以规定，如果规定了高于表格中的电压，规范中加以规定，如果规定了高于表格中的电压，则可能需要专用的试验设备。则可能需要专用的试验设备。2021-6-1639静电放电抗扰性试验v 静电放电电流的典型波形2021-6-1640静电放电抗扰性试验v静电放电电流波形参数等等 级级电电 压压 kV放电的第一放电的第一个峰值电流个峰值电流(1

27、0) A上升时间上升时间 tr ns在在30ns时时的电流的电流（30） A在在60ns时时的电流的电流（30） A 1 2 7.5 0.71 4 2 2 4 15 0.71 8 4 3 6 22.5 0.71 12 6 4 8 30 0.71 16 82021-6-1641静电放电电抗扰性试验v试验环境条件试验环境条件 环境温度：环境温度：15 15 35 35 相对湿度：相对湿度：30 30 60 %60 % 大气压力：大气压力：86 86 106 kPa106 kPa2021-6-1642静电放电抗扰性试验v试验的实施 接触放电使用接触放电使用尖形放电尖形放电电极电极。空气放电使用。空气

28、放电使用圆形放电圆形放电电极。电极。 优先采用优先采用接触放电接触放电。 直接放电试验，放电电极直接对被试设备进行放电试验。试验直接放电试验，放电电极直接对被试设备进行放电试验。试验对象包括用户在使用中可能触及到的任何地方以及在带电维护和对象包括用户在使用中可能触及到的任何地方以及在带电维护和校正时可能触及的地方。如：金属簧片、机壳、机框、按键、螺校正时可能触及的地方。如：金属簧片、机壳、机框、按键、螺丝、指示灯、开关等。丝、指示灯、开关等。 间接放电试验可对水平耦合板和垂直耦合板进行放电。间接放电试验可对水平耦合板和垂直耦合板进行放电。 试验速率试验速率1 1次次/s/s，每个放电点至少在，

29、每个放电点至少在正负极性正负极性各放电各放电1010次。次。 2021-6-1643静电放电抗扰性试验v试验结果判定试验结果判定a. a. 在试验过程中，设备的工作完全正常。在试验过程中，设备的工作完全正常。b. b. 在试验中，设备受干扰影响产生了暂时性的功能降低，但撤消干在试验中，设备受干扰影响产生了暂时性的功能降低，但撤消干扰后，设备的功能可以自动恢复正常。扰后，设备的功能可以自动恢复正常。c. c. 在试验中，设备受干扰影响产生了暂时性的功能降低，但干扰撤在试验中，设备受干扰影响产生了暂时性的功能降低，但干扰撤消后，设备的功能需要人工复位后方能恢复。消后，设备的功能需要人工复位后方能恢

30、复。d. d. 在试验中，受干扰的设备产生了不可逆转的损伤，包括元器件的在试验中，受干扰的设备产生了不可逆转的损伤，包括元器件的损伤、软件或数据丢失等。损伤、软件或数据丢失等。测试评估测试评估 对于情形对于情形a a，判为合格。对于情形，判为合格。对于情形d d，判为不合格。情形，判为不合格。情形b b、c c视具视具体情况而定。体情况而定。 2021-6-1644ESD防护设计要求v 总原则总原则 静电屏蔽静电屏蔽 滤波去耦滤波去耦 绝缘隔离绝缘隔离 接地泄放接地泄放 良好搭接良好搭接 瞬态抑制瞬态抑制 2021-6-1645设备的ESD防护设计要求 机箱金属之间要实现良好搭接。机箱金属之间

31、要实现良好搭接。搭接处要采用面接触，避免点搭接处要采用面接触，避免点接触。搭接的直流电阻不大于接触。搭接的直流电阻不大于2.5m2.5m，整体搭接结构中任意，整体搭接结构中任意两导电点间的直流电阻不大于两导电点间的直流电阻不大于25m25m。相互搭接的金属之间的。相互搭接的金属之间的电化学位差不大于电化学位差不大于0.6V0.6V。2021-6-1646设备的设备的ESD防护设防护设计要求计要求 人员接触的键盘、控制面板、手动控人员接触的键盘、控制面板、手动控制器、钥匙锁等金属部件，应直接通制器、钥匙锁等金属部件，应直接通过机架接地。如果不能接地，则其与过机架接地。如果不能接地，则其与电路走线

32、和工作地的绝缘距离至少应电路走线和工作地的绝缘距离至少应满足以下要求：空气间隙满足以下要求：空气间隙5mm5mm，爬电距，爬电距离离6mm6mm。2021-6-1647设备的ESD防护设计要求机架式设备一般采用复合式接地，工机架式设备一般采用复合式接地，工作地、电源地、保护地与机架在内部作地、电源地、保护地与机架在内部要良好隔离，在机架接地螺栓处汇接要良好隔离，在机架接地螺栓处汇接或在外部接地汇集线上汇接，形成良或在外部接地汇集线上汇接，形成良好的静电泄放通路。好的静电泄放通路。 2021-6-1648设备的ESD防护设计要求小型低速小型低速( (频率小于频率小于10MHz)10MHz)设备可

33、以设备可以采用工作地浮地采用工作地浮地( (或工作地单点接金或工作地单点接金属外壳属外壳) )、金属外壳单点接大地，使、金属外壳单点接大地，使静电通过机壳泄放到地而对内部电路静电通过机壳泄放到地而对内部电路无影响。无影响。 2021-6-1649设备的ESD防护设计要求小型高速小型高速( (频率大于频率大于10MHz)10MHz)设备设备的工作地应与其金属机壳实现的工作地应与其金属机壳实现多点接地多点接地, ,且金属外壳单点接大且金属外壳单点接大地。地。 2021-6-1650设备的ESD防护设计要求机架设备的接地点与外部接地桩之机架设备的接地点与外部接地桩之间要保证可靠的电气连接间要保证可靠

34、的电气连接. .接地线材接地线材料应采用多股铜线，对于移动通信料应采用多股铜线，对于移动通信基站设备，连接铜线的截面积不小基站设备，连接铜线的截面积不小于于35mm35mm2 2。 其它设备的连接线截面积其它设备的连接线截面积不小于不小于16mm16mm2 2。 2021-6-1651PCB板的ESD防护设计要求一接口电路应尽量采用ESD敏感度为3级（静电损伤阈值大于4000V）或不敏感的元器件；否则在输入输出接口电路上应采取保护措施。单板的保护电路应紧靠相应的连接器放置。2021-6-1652PCB板的ESD防护设计要求二芯片的保护电路应紧靠相应的芯片放置，并低阻抗接地。 2021-6-16

35、53PCB板的ESD防护设计要求三易受易受ESDESD干扰的器件，如干扰的器件，如NMOSNMOS、CMOSCMOS器件等，应该尽量器件等，应该尽量远离远离易易受受ESDESD干扰的区域。干扰的区域。 2021-6-1654PCB板的ESD防护设计要求四在在PCBPCB上应设置上应设置静电防护与屏蔽地静电防护与屏蔽地 地环的宽度约地环的宽度约5mm5mm；不形成闭合环；不形成闭合环路；与工作地之间的间距应大于路；与工作地之间的间距应大于3mm 3mm 。（系统。（系统PCBPCB） 2021-6-1655PCB板的ESD防护设计要求五相互之间具有很多互连线的元器件相互之间具有很多互连线的元器件

36、应尽可能应尽可能彼此靠近彼此靠近。例如。例如I/OI/O器件与器件与I/OI/O连接器应尽量接近。连接器应尽量接近。 2021-6-1656PCB板的ESD防护设计要求六信号线应该与其回流地线紧挨在一信号线应该与其回流地线紧挨在一起起, ,尽量在每根信号线的旁边安排一尽量在每根信号线的旁边安排一条地线。尽量采用地平面或地线网条地线。尽量采用地平面或地线网格，而不采用单根地线。对于手机格，而不采用单根地线。对于手机多层板，信号线应该多层板，信号线应该尽量靠近地平尽量靠近地平面面走线。走线。 2021-6-1657PCB板的ESD防护设计要求七手机板中易受静电干扰的信号线手机板中易受静电干扰的信号

37、线如时钟线、复位线等应如时钟线、复位线等应尽可能短尽可能短而宽而宽；多层板中的时钟线、复位；多层板中的时钟线、复位线应在线应在两地平面两地平面之间走线；之间走线； 2021-6-1658PCB板的ESD防护设计要求八对于手机多层板，应保证地平面的对于手机多层板，应保证地平面的完整性，地平面内不应有大的开口。完整性，地平面内不应有大的开口。 2021-6-1659PCB板的ESD防护设计要求九后背板上的布线区（包括信号后背板上的布线区（包括信号层、地层及电源层）与固定后层、地层及电源层）与固定后背板的金属螺钉边缘的距离至背板的金属螺钉边缘的距离至少少5mm5mm以上。以上。( (系统用系统用PC

38、BPCB）2021-6-1660PCB板的ESD防护设计要求十印制板地层通过接插件到后印制板地层通过接插件到后背板时，最好至少有一排接背板时，最好至少有一排接地插针，保证静电泄放地回地插针，保证静电泄放地回路的通畅。（系统）路的通畅。（系统）2021-6-1661PCB板的ESD防护设计要求十一在印制板的充电和电池电源输入端应进行在印制板的充电和电池电源输入端应进行滤波，并用瞬态过电压抑制器件（滤波，并用瞬态过电压抑制器件（TVSTVS）抑）抑制瞬态过电压。制瞬态过电压。 L100HC1100F+C20.1F正极性直流输入GNDTVSL100HC1100F+C20.1F负极性直流输入GNDTV

39、S图4-1直流输入接口参考滤波电路2021-6-1662PCB板的ESD防护设计要求十二对于双面板，如果印制板上的对于双面板，如果印制板上的电源线引线很长，则每隔电源线引线很长，则每隔8cm8cm应在电源与地之间接入一个应在电源与地之间接入一个0.1uF0.1uF的陶瓷电容器（系统）。的陶瓷电容器（系统）。 2021-6-1663PCB板的ESD防护设计要求十三所有高速逻辑器件要求安装所有高速逻辑器件要求安装去耦电容去耦电容。集。集成电路的电源与地之间应加成电路的电源与地之间应加0.01uF0.01uF0.1uF0.1uF的陶瓷电容器进行去耦。去耦电容应并接的陶瓷电容器进行去耦。去耦电容应并接

40、在同一芯片的电源端与地之间且要紧靠被在同一芯片的电源端与地之间且要紧靠被保护的芯片。对于电源和地有多个引脚的保护的芯片。对于电源和地有多个引脚的大规模集成电路，应安装多个去耦电容。大规模集成电路，应安装多个去耦电容。对于动态对于动态RAMRAM器件，去耦电容的容量取器件，去耦电容的容量取0.1uF0.1uF为宜。为宜。 2021-6-1664PCB板的ESD防护设计要求十四对于大规模集成电路，尤其是对于大规模集成电路，尤其是EEPROMEEPROM、FLASH MEMORYFLASH MEMORY、EPLDEPLD、FPGAFPGA等类型的芯等类型的芯片，片，每个去耦电容每个去耦电容(0.01

41、uF(0.01uF0.1uF )0.1uF )旁旁应并接一个应并接一个10uF10uF的充放电钽电容或陶瓷的充放电钽电容或陶瓷电容电容。对于小规模集成电路，每。对于小规模集成电路，每1010片去片去耦电容耦电容(0.01uF(0.01uF0.1uF )0.1uF )旁也要加接一旁也要加接一个个10uF10uF的充放电钽电容或陶瓷电容。的充放电钽电容或陶瓷电容。 2021-6-1665PCB板的ESD防护设计要求十五CMOSCMOS器件器件所有不用的所有不用的输入端输入端引线不允许悬引线不允许悬空，应视不同电路接到地、电源（源极）空，应视不同电路接到地、电源（源极）V VSSSS或电源（漏极）或

42、电源（漏极）V VDDDD上。上。CMOSCMOS器件的输器件的输入端如果接的是高阻源，则应设计上拉或入端如果接的是高阻源，则应设计上拉或下拉电阻。下拉电阻。2021-6-1666PCB板的ESD防护设计要求十六手机手机PCB板上的静电敏感器件，如板上的静电敏感器件，如CMOS型器件，必须通过保护电路型器件，必须通过保护电路（设置串联电阻、分流器、箝位器（设置串联电阻、分流器、箝位器件等保护装置）才能与连接器的端件等保护装置）才能与连接器的端子相连。子相连。 2021-6-1667PCB板的ESD防护设计要求十七安装在印制板上具有金属外壳的安装在印制板上具有金属外壳的元器件（如复位按钮、拨码开

43、关、元器件（如复位按钮、拨码开关、晶振等），其金属外壳必晶振等），其金属外壳必须可靠须可靠接地，优先接静电保护地环，如接地，优先接静电保护地环，如单板没有设置静电保护地环，则单板没有设置静电保护地环，则接工作地。接工作地。 2021-6-1668PCB板的ESD防护设计要求十八对于输入输出接口处信号插针与对于输入输出接口处信号插针与金属外壳的隔离距离达不到金属外壳的隔离距离达不到5mm5mm的的接插件，其金属外壳附近应尽可接插件，其金属外壳附近应尽可能敷设大面积覆铜地线。接插件能敷设大面积覆铜地线。接插件金属部分应与机壳用最短的接地金属部分应与机壳用最短的接地线相连，以实现低阻接地。线相连，以

44、实现低阻接地。 2021-6-1669PCB板的ESD防护设计要求十九在复位信号线靠近复位按钮的输在复位信号线靠近复位按钮的输入端与地之间，以及靠近复位芯入端与地之间，以及靠近复位芯片的输入端与地之间分别并接片的输入端与地之间分别并接0.1uF0.1uF的陶瓷电容；复位线应尽的陶瓷电容；复位线应尽可能短可能短( (小于小于3cm3cm为宜为宜) )而宽而宽( (大于大于1mm1mm为宜为宜) )。 2021-6-1670PCB板的ESD防护设计要求二十操作面板上容易被人体接触的部操作面板上容易被人体接触的部件，如小面板、按钮、键盘、旋件，如小面板、按钮、键盘、旋钮等应采用绝缘物，也可以采用钮等应采用绝缘