第六课：手机EMC和ESD培训

1、手机PCB板设计教材 手机PCB板设计教材包括以下部分：第1部分：设计软件培训第2部分：手机原理培训第3部分：手机PCB的HDI工艺性培训第4部分：元器件封装库培训第5部分：信号完整性基础培训第6部分：手机EMC和ESD培训第7部分：手机PCB 布局及布线培训第8部分：手机PCB设计实例培训第9部分：手机PCB检查培训 2007-5-28首次发布 导 言EMC 是现代电子系统设计当中永恒的主题之一，也是我们非常熟悉但又最头疼的主题之一。电子系统产品出了问题，最后大都可以归结到EMC 上来。尤其是在今天这个“数字化”时代里，各种EMC 标准更加规范和完善，对这些标准的实施要求也越发严格，能正常工

2、作的电子产品不一定就被市场和用户所接受，而只有满足EMC 标准及其它约束的电子整机产品才可以在市场存活。为此，几乎所有的电子系统设计师都很关心EMC 问题，因为它决定了电子产品最终的成败。经过公司研发工程师和一些著名用户（如Sony、Siemens）的合作，现在可以提供给用户使用的EMC 规则有层设置规则14条；布局规则14条；布线30 条。随着研究和应用的不断深化，这样的规则还会不断地增加和更新，同时，用户自己的专家先验知识也可加入其中。第一部分：基础知识差模电流和共模电流l 关于辐射的一个重要基本观念是“电流导致辐射，而非电压”。静态电荷产生静电场，恒定电流产生磁场，时变电流即产生电场又产

3、生磁场。 l 在任何电路中都存在共模电流和差模电流。一般来说，差分模式信号携带数据或有用信号（信息）。共模模式是差分模式的负面效果。差模电流l 大小相等，方向（相位）相反。l 由于走线的分布电容、电感，信号走线阻抗不连续，以及信号回流路径流过了意料之外的通路等，差模电流会转换成共模电流。共模电流l 大小不一定相等，方向（相位）相同。 l 设备对外的干扰多以共模为主，差模干扰也存在，但是共模干扰强度常常比差模强度的大几个数量级。 l 外来的干扰也多以共模干扰为主，共模干扰本身一般不会对设备产生危害，但是如果共模干扰转变为差模干扰，干扰就严重了，因为有用信号都是差模干扰。共模电流和差模电流的磁场分

4、布差模电流的磁场主要集中在差模电流构成的回路面积之内，而回路面积之外的磁力线会相互抵消；而共模电流的磁场，在回路面积之外，共模电流产生的磁场方向相同，磁场强度反而加强。这个概念非常重要，PCB的很多EMC设计都遵循这个规则。差模辐射何共模辐射场强计算公式总结：在线路板上抑制干扰的途径有：1、减小差模信号回路面积；2、减小高频噪声电流（滤波、隔离及匹配）；3、减小共模电压（接地设计）。在PCB的EMC设计范畴中，上述的1、3点是PCB EMC设计的关键目的。第二部分：PCB分层设计【设计原则1】：时钟频率超过5MHz，或信号上升时间小于5ns时，一般需要使用多层板设计。【原理分析】：采用多层板设

5、计时，信号回路面积能够得到很好的控制。【设计原则2】：对于多层板，关键布线层（时钟线、总线、接口信号线、射频线、复位信号线、片选信号线以及各种控制信号线等所在层）应与完整地平面相邻，优选两地平面之间。【原理分析】：关键信号线一般都是强辐射或极其敏感的信号线，靠近地平面布线能够使其信号回路面积减小，减小其辐射强度或提高抗干扰能力。【设计原则3】：对于单层板，关键信号线两侧应该布“Guide Ground Line”。【原理分析】：关键信号线两侧地“保卫地线”一方面可以减小信号回路面积，另外，还可以防止信号线与其他信号线之间地串扰。【设计原则4】：对于双层板来说，要求关键信号线地投影平面上有大面积

6、铺地，或者同单层板地处理办法，设计“Guide Ground Line”。【原理分析】：原因同多层板中的“关键信号线靠近地平面布线”。【设计原则5】：多层板中，电源平面应相对于其相邻地平面内缩（建议值5H20H）。【原理分析】：电源平面相对于其回流地平面内缩可以有效抑制“边缘辐射”问题。【设计原则6】：布线层的投影平面应该在其回流平面层区域内。【原理分析】：布线层如果不在其回流平面层地投影区域内，在布线时将会有信号线在投影区域外，导致“边缘辐射”问题，并且还会导致信号回路面积地增大，导致差模辐射增大。【设计原则7】：在多层板中，单板TOP、BOTTOM层是否无50MHz的信号线。【原理分析】：

7、最好将高频信号走在两个平面层之间，以抑制其对空间的辐射。【设计原则8】：对于板级工作频率50MHz的单板，若第二层与倒数第二层为布线层、则TOP、BOTTOM层应铺接地铜箔。【原理分析】：同前【设计原则9】：多层板中，单板主工作电源平面（使用最广泛的电源平面）应与其地平面紧邻。【原理分析】：电源平面和地平面相邻，可以有效地减小电源电流的回路面积。【设计原则10】：在单层板中，电源走线附近必须有地线与其紧邻、平行走线。【原理分析】：减小电源电流回路面积。【设计原则11】：在双层板中，电源走线附近必须有地线与其紧邻、平行走线。【原理分析】：减小电源电流回路面积。【设计原则12】：在分层设计时，尽量

8、避免布线层相邻的设置。如果无法避免布线层相邻，应该适当拉大两布线层之间的层间距，缩小布线层与其信号回路之间的层间距。【原理分析】：相邻布线层上的平行信号走线会导致信号串扰。【设计原则13】：相邻平面层应避免其投影平面重叠。【原理分析14】：投影重叠时，重叠的电源层（不同电压值）要产生系统噪声，层与层之间的耦合电容会导致各层之间的噪声互相耦合。推荐分层设计：层数123456789104S1G1P1S2      6S1G1S2P1G2S3    6S1G1S2S3P1S4  &

9、#160; 8S1G1S2G2P1S3G3S4  8S1G1S2P1G2S3P2S4  10S1G1S2P1S3G2P2S4G3S510S1G1S2S3G2P1S4S5G3S6第三部分：PCB布局设计【设计原则1】：PCB布局设计时，应充分遵守沿信号流向直线放置的设计原则，尽量避免来回环绕。【原理分析】：避免信号直接耦合，影响信号质量。【设计原则2】：多种模块电路在同一PCB上放置时，数字电路与模拟电路、高速与低速电路应分开布局。【原理分析】：避免数字电路、模拟电路、高速电路以及低速电路之间的互相干扰。【设计原则3】：当线路板上同时存在高、中、

10、低速电路时，应该遵从下图中的布局原则。【原理分析】：避免高频电路噪声通过接口向外辐射。检查高速器件、高功率器件是否放置到参考器件的附近。对于高速PCB 的布局，一般遵循按频率分区的原则，频率高的器件区要靠近输入/输出插座，依次是中频率区、低频率区的放置顺序。【设计原则4】：存在较大电流变化的单元电路或器件（如电源模块的输入输出端、风扇及继电器）附近应放置储能和高频滤波电容。【原理分析】：储能电容的存在可以减小大电流回路的回路面积。【设计原则5】：线路板电源输入口的滤波电路应应靠近接口放置。【原理分析】：避免已经经过了滤波的线路被再次耦合。【设计原则6】：在PCB板上，接口电路的滤波、防护以及隔

11、离器件应该靠近接口放置。【原理分析】：可以有效的实现防护、滤波和隔离的效果。【设计原则7】：如果接口处既有滤波又有防护电路，应该遵从先防护后滤波的原则。【原理分析】：防护电路用来进行外来过压和过流抑制，如果将防护电路放置在滤波电路之后，滤波电路会被过压和过流损坏。【设计原则8】：布局时要保证滤波电路（滤波器）、隔离以及防护电路的输入输出线不要相互耦合。【原理分析】：电路的输入输出走线相互耦合时会削弱滤波、隔离或防护效果。【设计原则9】：单板上如果设计了接口“干净地”，则滤波、隔离器件应放置在“干净地”和工作地之间的隔离带上。【原理分析】：避免滤波或隔离器件通过平面层互相耦合，削弱效果。【设计原

12、则10】：“干净地”上，除了滤波和防护器件之外，不能放置任何其他器件。【原理分析】：“干净地”设计的目的是保证接口辐射最小，并且“干净地”极易被外来干扰耦合，所以“干净地”上不要有其他无关的电路和器件。【设计原则11】：晶体、晶振、继电器、开关电源等强辐射器件远离单板接口连接器至少1000mil。【原理分析】：将干扰会直接向外辐射或在外出电缆上耦合出电流来向外辐射。【设计原则12】：敏感电路或器件（如复位电路、WATCHDOG电路等）远离单板各边缘特别是单板接口侧边缘至少1000mil。【原理分析】：类似于单板接口等地方是最容易被外来干扰（如静电）耦合的地方，而象复位电路、看门狗电路等敏感电路

13、极易引起系统的误操作。【设计原则13】：为IC滤波的各滤波电容应尽可能靠近芯片的供电管脚放置。【原理分析】：电容离管脚越近，高频回路面积越小，从而辐射越小。【设计原则14】：对于始端串联匹配电阻，应靠近其信号输出端放置。【原理分析】：始端串联匹配电阻的设计原理是ZSRSZ0，如果RS远离其输出端，则ZSRSZ0，起不到匹配效果。第四部分：PCB布线设计【设计原则1】：PCB走线不能有直角走线。【原理分析】：直角走线导致阻抗不连续，导致信号发射，从而产生振铃或过冲，形成强烈的EMI辐射。走线的倒角检查。直角走线容易引起SI/EMI问题，CR-5000 提供优化处理功能，可以将所有网络的布线倒成折

14、线或弧线。【设计原则2】：PCB走线特别是时钟线与总线的粗细应保持一致。GND晶振R强烈的EMI源 【原理分析】：粗细不一致时，走线阻抗会发生突变，导致如同前的问题。检查关键网络布线的阻抗图是否连续，也就是说同层的布线的宽度是否连续，多层间的走线阻抗是否连续。【设计原则3】：尽可能避免相邻布线层的层设置，无法避免时，尽量使两布线层中的走线相互垂直或平行走线长度小于1000mil。【原理分析】：减小平行走线之间的串扰。检查相邻的布线层上的走线是否遵循横平竖直的布线方向，垂直的布线可以抑制线间串扰。【设计原则4】：如果单板有内部信号走线层，则时钟等关键信号线布在内层（优先考虑优选布线层）。【原理分

15、析】：将关键信号布在内部走线层可以起到屏蔽作用。【设计原则5】：时钟线两侧建议包地线，包地线每隔3000mil接地。【原理分析】：保证包地线上各点电位相等。检查诸如时钟信号和对噪声敏感等关键网络是否进行有效的屏蔽保护【设计原则6】：时钟、总线、射频线等关键信号走线和其他同层平行走线应满足3W原则。【原理分析】：避免信号之间的串扰。检查那些容易产生串扰的布线，要增大这些布线的线间距，以减少串扰。一般地，如果要处理的网络线的串扰控制严格的话，建议采用设置线间距为布线线宽度的2 倍以上（而我们通常的做法是线间距与线宽度相同的处理方法，这样不利于控制串扰）。【设计原则7】：电流1A的电源所用的表贴保险

16、丝、磁珠、电感、钽电容的焊盘应不不少于两个过孔接到平面层。【原理分析】：减小过孔等效阻抗。【设计原则8】：差分信号线应同层、等长、并行走线，保持阻抗一致，差分线间无其它走线。【原理分析】：保证差分线对的共模阻抗相等，提高其抗干扰能力。检查设定了线对（差分对）属性的网络是否实际布线结果保持平行。没有很好保持平行布线或长度控制的线对会降低SI 性能。【设计原则9】：关键信号走线一定不能跨分割区走线（包括过孔、焊盘导致的参考平面间隙）。【原理分析】：跨分割区走线会导致信号回路面积的增大。PCB 层的设置直接影响走线的阻抗特性，对于高速PCB 设计，任何经过电源/地线上槽孔的高速信号都会造成此网络线的

17、阻抗失配，严重影响信号完整性。【设计原则10】：信号线跨其回流平面分割地情况不可避免时，建议在信号跨分割附近采用桥接电容方式处理，电容取值为1nF。【原理分析】：信号跨分割时，常常会导致其回路面积增大，采用桥接地方式是人为的为其设置信号回路。【设计原则11】：单板上的滤波器（滤波电路）下方不要有其他无关信号走线。【原理分析】：分布电容会削弱滤波器的滤波效果。【设计原则12】：滤波器（滤波电路）的输入、输出信号线不能相互平行、交叉走线。【原理分析】：避免滤波前后的走线直接噪声耦合。【设计原则13】：关键信号线距参考平面边沿3H（H为线距离参考平面的高度）。【原理分析】：抑制边缘辐射效应。【设计原

18、则14】：对于金属外壳接地元件，应在其投影区的顶层上铺接地铜皮。【原理分析】：通过金属外壳和接地铜皮之间的分布电容来抑制其对外辐射和提高抗扰度。【设计原则15】：在单层板或双层板中，布线时应该注意“回路面积最小化”设计。【原理分析】：回路面积越小、回路对外辐射越小，并且抗干扰能力越强。检查诸如时钟信号这样的高速网络是否在多层PCB 布线时产生了闭环结果，这样的闭环结果将形成环形天线。检查关键网络线是否具有最小的地线回路，要求关键网络布线的地线回路要尽量小。【设计原则16】：信号线（特别是关键信号线）换层时，应在其换层过孔附近设计地过孔。【原理分析】：如上图所示，可以减小信号回路面积。【设计原则

19、17】：时钟线、总线、射频线等强辐射信号线远离接口外出信号线。【原理分析】：避免强辐射信号线上的干扰耦合到外出信号线上，向外辐射。【设计原则18】：敏感信号线如复位信号线、片选信号线、系统控制信号等原理接口外出信号线。【原理分析】：接口外出信号线常常带进外来干扰，耦合到敏感信号线时会导致系统误操作。【设计原则19】：在单面板和双面板中，滤波电容的走线应先经滤波电容滤波，再到器件管脚。【原理分析】：使电源电压先经过滤波再给IC供电，并且IC回馈给电源的噪声也会被电容先滤掉。检查高速器件的去耦电容放置是否合理。关键器件的去耦电容的放置是有设定的，系统会按照这些设定对实际的设计进行检查。【设计原则2

20、0】：在单面板或双面板中，如果电源线走线很长，应每隔3000mil对地加去耦合电容，电容取值为10uF1000pF。【原理分析】：滤除电源线上地高频噪声。【设计原则21】：滤波电容的接地线和接电源线应该尽可能粗、短。【原理分析】：等效串联电感会降低电容的谐振频率，削弱其高频滤波效果。【设计原则22】布线长度和信号频率的关系是否形成谐振【原理分析】：检查布线长度和信号频率的关系是否形成谐振，即当布线长度为信号波长1/4 的整数倍时，此布线将谐振，而谐振就会辐射电磁波，产生干扰【设计原则23】关键网络布线当中主干线与分支引脚相连的印制线长度应尽量短【原理分析】：关键网络布线当中主干线与分支引脚相连

21、的印制线长度，高速电路的理论要求对这些分支长度有严格的限制。【设计原则24】关键网络的布线必须完整地进行了向屏蔽处理【原理分析】：关键网络的布线是否完整地进行了向屏蔽处理（即同层的屏蔽用地线包围，同时在其相邻的层上再生成铜皮地托面的双重屏蔽措施，使布线形成局部的微带或带状线）。这种屏蔽方式在前面的高速电路布线处理中有论述。【设计原则25】PCB 上禁止有没有跟任何信号相连的孤立铜区【原理分析】：PCB 上是否有没有跟任何信号相连的孤立铜区，这样的孤立铜区将反射各种电磁波，形成干扰源，处理时必须将其同VCC或GND 连上。【设计原则26】当高速网络的走线过长时，必须对其进行端接匹配处理【原理分析

22、】：此规则检查长线网络是否有端接处理。高速网络的走线过长时，则有信号完整性的损失及引入更多的干扰【设计原则27】必须有低的、均匀阻抗的电源/地线层【原理分析】：完成了布线的PCB 上有许多过孔，过孔的不均匀分布必将引起电源/电线层的阻抗不平衡，此规则就是检查这种由于过孔不均匀造成阻抗不平衡的。CR-5000 提供了将电源地线层进行过孔均匀化的功能，从而实现电源/电线层的阻抗均匀。【设计原则28】关键网络布线的长度一定要最短【原理分析】：检查关键网络布线的长度是否适当（也就是要是关键网络的布线尽可能地短）。走线过长，势必造成走线的寄生电容增大，如果信号线的频率很高的话，那么在接收端的信号质量就会

23、下降，严重时将无法保证正常的逻辑状态。【设计原则29】IC 器件的接地层和接地面有足够大的接地面积【原理分析】：我们都知道，现在IC 器件的引脚数越来越多，集成度越来越高，这就造成了在某个工作瞬间，IC器件上有许多逻辑门是同时开关的，在这个瞬间对电流的需求将是某种阶跃式的变化的，这样就会造成电源噪声或“地弹“现象，严重时将影响器件的正常工作。其中一个适用的解决方法就是增加这个IC 的接地，以减少寄生电容和寄生电感等影响。这个扩展规则就是针对IC 器件的接地性进行检查，计算出IC 的接地面面积大小，确保IC 器件有足够大的接地面积。【设计原则30】晶振电路组的地线与其他地线分割开，而直接到参考地

24、【原理分析】：如果晶振电路组的接地线通过低阻抗的走线连接到了晶振组之外的地线上，这时会带来一些诸如地线电平漂移现象，将对其它的电路造成影响。本规则就是检查晶振组电路的接地与组外地线的连接方式和连接情形，确保组内的地线连接到组外的地线上而不造成对其它电路的影响。【设计原则31】电源层/接地层过孔缺失应遵循：高频设计要多点接地，低频设计可以单点接地【原理分析】：我们都知道在电路的工作一定是以闭环为前提的，也就是说信号发出了，最终也要回到源端。在具有电源层/地线层的多层PCB 板上这个回路就是电源层或地线层（在回路分析上，电源与地线是等价的）。尽管电源层或地线层的面积很大，但如果没有足够的过孔的话，

25、某些信号的回路还是要绕到很远的地方，这就造成了大的“闭环”回路，是我们不想要的。本规则就是根据电路的连接特性检查电源层或地线层上时候有足够的过孔连接。没有对减少“闭环”回路面积起作用的任何电源/地线面积从原理上讲是没有的。【设计原则32】走线的连接处过孔太少或太小以及换层后的走线宽度应保持不变【原理分析】：如果走线的连接处过孔太少或太小以及换层后的走线宽度发生明显的改变的话，这是都会造成在连接处的阻抗失配，信号会在这里形成EMI 问题。被规则就是检查前面提及的两种情形，帮助设计师找出有问题连接区域，确保信号高质量的传输。总结：PCB EMC设计的关键，是尽可能减小回流面积，让回流路径按照设计的

26、方向流动。最常见返回电流问题来自于参考平面的裂缝、变换参考平面层、以及流经连接器的信号。跨接电容器或是去耦合电容器可能可以解决一些问题，但是必需要考虑到电容器、过孔、焊盘以及布线的总体阻抗。在布线之前，先研究好回流路径的设计方案，就有最好的成功机会，可以达成降低EMI辐射的目标。因为在还没有动手实际布线之前，若是要变更布线层等等，都不必花费任何钱，这才是改善EMC这最便宜的做法。第五部分：高频板材高 频 板 资 料 简 介 应用场所 使用频率 Cellular & Pager Telecom. 1 3 GHz 个人接收基地台或卫星发射 13 24 GHz 汽车防碰撞系统(CA) 75G

27、Hz 直播卫星系统(DBS) 13GHz 卫星降频器(LNB/LNA) 2 3GHZ 家庭接收卫星 12 14GHz 全球卫星定位系统(GPS) -40 85 1.57/1.22GHz 汽车、个人接收卫星 2.4GHz 无线携带通信天线系统 14GHz 卫星小型地面站(VSAT) 12 14GHz 数字微波系统(基站对基站接收) 10 38GHz 高频基板材料的基本特性要求有以下几点(1) 介电常数 (Dk)必须小而且很稳定,通常是越小越好.信号的传送速率与材料介电常数的平方根成反比,高介电常数容易造成信号传输延迟.(2) 介质损耗 (Df)必须小.这主要影响到信号传送的品质, 介质损耗越小使

28、信号损耗也越小.(3) 与铜箔的热膨胀系数尽量一致.因为不一致会在冷热变化中造成铜箔分离.(4) 吸水性要低.吸水性高就会在受潮时影响介电常数与介质损耗.(5) 其它耐热性、抗化学性、冲击强度、剥离强度等亦必须良好.一般来说,高频可定义为频率在1GHz以上.目前较多采用的高频电路板基材是氟糸介质基板,如聚四氟乙烯(PTFE),通常应用在5GHz以上，另外还有用FR-4或PPO基材,可用于1GHz 10GHz之间的产品.这三种高频基板物性比较如下表2. 物性 氟系高分子/陶瓷 PPO/环氧/GF FR-4 介电常数 (Dk) 3.0±0.04 3.38±0.05 4.4 介质

29、损耗 (Df)10GHz 0.0013 0.0027 0.02 剥离强度 (N/mm) 1.04 1.05 2.09 热传导性 (W/m/0K) 0.50 0.64 - 频率范围 300MHz 40GHz 800MHz 12GHz 300MHz 4GHz 温度范围 () -55 288 0 100 -50 100 传输速度 (In/sec) 7.95 6.95 5.82 吸水性 (%) 低 中 高 现阶段所使用的环氧树脂、PPO树脂和氟系树脂这三大类高频基板材料,以环氧树脂成本最便宜,而氟系树脂最昂贵;而以介电常数、介质损耗、吸水率和频率特性考虑,氟系树脂最佳,环氧树脂较差.当产品应用的频率高

30、过10GHz时,只有氟系树脂印制板才能适用.显而易见, 氟系树脂高频基板性能远高于其它基板,但其不足之处除成本高外是刚性差,及热膨胀系数较大.对于聚四氟乙烯(PTFE)而言,为改善性能用大量无机物(如二氧化硅SiO2)或玻璃布作增强填充材料,来提高基材刚性及降低其热膨胀性.另外,因聚四氟乙烯树脂本身的分子惰性,造成不容易与铜箔结合性差,因此更需与铜箔结合面的特殊表面处理.处理方法上有聚四氟乙烯表面进行化学蚀刻或等离子体蚀刻,增加表面粗糙度;或者在铜箔与聚四氟乙烯树脂之间增加一层粘合膜层,提高结合力,但可能对介质性能有影响.附 录微带线和带状线微带线微带线是贴附在介质平面，并直接暴露于空气中。特

31、性阻抗：传输延迟：对FR-4材料（r在4.55之间），w h，特性阻抗75；w 2h，特性阻抗50。传输延迟大约为142ps/inch。带状线带状线是在两个导电平面结构中被介质材料所包围的传输线。特性阻抗：传输延迟：对FR-4材料（r在4.55之间），w h/8，特性阻抗75；w h/3，特性阻抗50。传输延迟大约为190ps/inch。微带线和带状线的比较微带线的传输延时比带状线低。微带线位于表层，直接对外辐射，带状线位于内层，有参考平面屏蔽。微带线可见，便于调试，带状线不可见，调试不方便。对于带状线，由于其夹在两平面之间，其辐射途径得到较好的控制，其主要对外传播途径为传导，即我们需要重点考

32、虑提其供电过程中的电源、地的纹波以及与相邻走线之间的串扰。对于微带线，除传导途径外，其自身对外的辐射对EMC指标至关重要。第六部分：手机ESD设计一、手机电路简介数字移动电话的电路基本由射频/数字信号处理/终端接口/电源管理等部分组成,其中:*射频电路包括:接收器.发送器.频率合成器和功放。*数字信号处理包括:数字信息处理和信号控制器。*终端接口包括:液晶显示/背光电路;键盘/键盘背光电路;SIM卡的CPU读卡电路;耳机/麦克风/振铃电路;数据接口;数字接口等。*电源管理电路包括:用低压差线性稳压器LDO分别为功放/RF和模拟电路/DSP及其它数字电路/LCD供电等。二、手机电路中需要进行”浪

33、涌冲击”防护的部位有：l SIM卡的CPU读卡电路l 键盘电路l 耳机.麦克风电路l 数据接口l 电源接口l 数字接口USBl 彩屏LCD驱动接口l LCD背光电路。LCD背光电路在制造时已经采取了TVS保护措施在壳体和PCB的设计中，对ESD问题加以注意之后，ESD还会不可避免地进入到手机电路中，尤其是以下几个部件：SIM卡的CPU读卡电路、键盘电路、耳机、麦克风电路、数据接口、电源接口、USB接口、彩屏LCD驱动接口，这些部位很可能将人体的静电引入手机中。所以，需要在这些部分中使用ESD防护器件。ESD防护器件主要有以下几种：（1）气体放电管（GDT）。它是具有一定气密的玻璃或陶瓷外壳，中

34、间充满稳定的气体，如氖或氩，并保持一定压力。GDT通流量大、极间电容小，可自行恢复，其缺点是响应速度太慢，放电电压不够精确，寿命短，电性能会随时间变化。（2）压敏电阻（MOV）。它是陶瓷元件，将氧化锌和添加剂在一定条件下“烧结”，电阻受电压的强烈影响，其电流随着电压的升高而急剧上升。压敏电阻内部发热量很大，其缺点是响应速度慢，性能会因多次使用而变差，极间电容大。（3）闸流二极管（TSS）。它是半导体元件，闸流二极管开始时不会导通，处于“阻断”状态。当“过电压”上升到闸流管的“放电电压”时，导通并产生放电电流；当电流下降到最小值时，闸流管会重新“阻断”，并恢复到原来的“断路状态”。（4）瞬态电压

35、抑制器（TVS）。它是半导体器件，由于其最大特点是快速反应（1ns5ns）、非常低的极间电容（1pf3pf），很小的漏电流（1A）和很大的耐流量，尤其是其结合芯片的方式，非常适合各种接口的防护。因为TVS具有体积小、反应速度快等优点，现在的设计中使用TVS作为防护器件的比例越来越多。在使用时应注意放在需要保护的器件旁边，到地的连线尽可能短，器件的布线应成串联型，而不能布成并联型。三、手机PCB设计手机PCB（Printed Circuit Board）都是高密度板，通常为6层板。随着密度的增加，趋势是使用8层板，其设计一直都需要考虑性能与面积的平衡。一方面，越大的空间可以有更多的空间摆放元器件

36、，同时，走线的线宽和线距越宽，对于EMI、音频、ESD等各方面性能都有好处。另一方面，手机体积设计的小巧又是趋势与需要。所以，设计时需要找到平衡点。就ESD问题而言，设计上需要注意的地方很多，尤其是关于GND布线的设计以及线矩，很有讲究。有些手机中ESD存在很大的问题，一直找不到原因，通过反复研究与实验，发现是PCB设计中的出现的问题。为此，这里总结了PCB设计中应该注意的要点。(1)PCB板边（包括通孔Via边界）与其它布线之间的距离应大于0.3mm；(2)PCB的板边最好全部用GND走线包围；(3)GND与其它布线之间的距离保持在0.1mm0.2mm；(4)Vbat与其它布线之间的距离保持

37、在0.2mm0.3mm;(5)重要的线如Reset、Clock等与其它布线之间的距离应大于0.2mm;(6)大功率的线如PA等与其它布线之间的距离保持在0.2mm0.3mm；(7)不同层的GND之间应有尽可能多的通孔（VIa）相连；(8)在最后的铺地时应尽量避免尖角，有尖角应尽量使其平滑。四、PCB静电破坏防护之设计原则：l 减少回路面积l 走线越短越好l PCB接地面积越大越好l Power与Ground接电容l 零件与静电源隔离l PCB接之地线须低阻抗且要有良好的隔离l 所有的组件靠越近越好l 同一属性靠越近越好l Power / Ground Layout在板中间较在四周好(如下图说明) 回路较远 回路较近减少回路面积：(面积越大，所包含的场流量越大，其感应电流越大)l Power & Ground越接近越好l 多组Power & Ground时以格子方式连接l 并行之导体接近越好l 信号线越靠近地线越好l 太长的信号线或Power线须与地线交错传输l