電子通信產品的ESD防護設計

摘 要：靜電釋放（ESD）對于各類電子產品而言，屬于一項隱形殺手，電子產品在生產制造的過程中，會對電力通信產品釋放出靜電，不僅會對電子產品的正常使用造成一定的干擾，而且會使得電子通信產品中的各個電子元器件遭到損毀，使得電子通信產品在運行過程中出現各種問題，嚴重的還會造成運行事故。所以，強化對電子通信產品的靜電釋放防護設計已經成為現如今電子產品設計過程中最重要的一個環節。文中簡單分析了電子通信產品靜電釋放（ESD）造成的危害，同時簡述了靜電釋放防護設計的一般要求，并且有針對性地分析了電子通信產品在靜電釋放防護過程的具體方式。

關鍵詞：電子通信；ESD；防護設計

中圖分類號：TN607 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 22-0000-01

ESD指的是靜電釋放，ESD防護就是為了更好地避免靜電的累積而造成的爆炸、火災以及電子元器件的損毀失效等，甚至對生產活動帶來不利的影響而使用的一種保護方式。主要的保護原則就是防止靜電的出現，加快靜電的泄漏速度，開展靜電中和等等操作方式。人們穿著非導電鞋的時候，因為在行走過程中會出現以及聚集電荷，甚至能夠高達千伏以上。而在毛毯行走的過程中，以及脫衣的時候，都會出現最高2450千伏的電位。在這個過程中，人接觸到其他的各個物件都會出現火花放電，并且遭受到電擊的影響。而電子通信產品的靜電釋放防護設計不理想的話，不但容易出現生產過程中合格率低下的情況，而且會使得設備的經銷商以及產品的使用者受到不同程度的影響。所以電子通信產品的靜電釋放防護屬于設計過程中的一個重點研究對象。

一、ESD釋放造成的危害

（一）造成元器件失去效能

在放電的過程中，因為靜電會出現電流，從而改變附近環境的電磁場情況，電子元件接受到的信號出現錯誤，容易造成數字邏輯電路也發生不正常情況，并且在實際操作的過程中，電子產品會引發各項錯誤情況的出現，嚴重的會造成電子產品死機。簡單地說，就是靜電放電會使得電子元器件出現開路以及短路等情況，造成電子元器件的工作能力被削弱。假如點帶電體的靜電位偏低，那么靜電放電較少，就會造成電子元器件的效能失去作用，出現所謂的“內傷”[1]。通常情況下，電子元器件一些輕度的損傷是難以檢測出來的，但是這種輕度的損傷不斷地疊加，會使得電子元器件出現一些較大型的損傷，而這些慢性的損傷是人們沒有預見的，所以造成的損失也是十分巨大的。

（二）觸動異常信息和異常的動作邏輯電路

在實驗數據中顯示，ESD屬于一種脈沖干擾，當其對某一種電子通信產品進行過靜電釋放之后，能夠在此設備中的各個不確定地區都檢測到干擾脈沖的存在，但是錯誤的信息、邏輯翻轉的電路故障也是因為這個干擾脈沖而造成的，繼而造成一連串的設備問題出現。ESD通常能夠出現異常電磁脈沖的干擾，假若這個電磁脈沖的干擾和企業的各個相對敏感的電路之間互相耦合，那么也會造成異常信息的出現，使得電子通信設備出現運行障礙[2]。

（三）高壓靜電吸附塵埃顆粒

在空氣之中的塵埃顆粒很容易被靜電電荷吸附，但是PCB板以及半導體芯片也會同時出現污染，進而較大程度地降低了其絕緣的電阻率發生，在較大程度上容易對元器件的工作效率造成干擾。如果問題相對嚴重的話，元器件在運行的過程中會出現故障問題。

二、電子通信產品ESD防護設計

電子通信產品在開展ESD防護設計的過程中，需要依照靜電釋放耦合至電子線路的耦合形式開展，例如磁場耦合、電場耦合等是耦合方式，開展靜電屏蔽和絕緣和一系列操作，對電子通信的產品開展靜電防護的設計操作。

（一）電子通信產品機殼的ESD防護設計

電子通信產品本身承接的情況下，和其靜電的抗干擾性之間有著正相關的關系。假如電子通信產品有較好的搭接效果，那么相應的靜電釋放速度也會變快，同理電力通信產品的靜電抗干擾能力也就更好。所以，開展電力通信產品的機殼靜電防護設計的過程中，為了有效地避免二次電弧的出現，需要最大程度地防止金屬零件中出現失銳的邊緣，與此同時，還需要將包含了地線等的內部電路以及機殼間分離出一定的長度。另外，需要單獨地對機殼完成接地和保護地工作。

（二）對金屬部件的ESD防護設計

電子通信的產品當中，一些小部件很容易與人體接觸，所以需要盡量地防止在制作的過程中使用金屬，一般可以選擇使用薄膜開關或者一些無導電性能的材料。而對于一些和電子通信內部的聯系不緊密的器械，在一定要使用金屬材料的狀況下，也需要在金屬的外研加上一層絕緣層，使其和地線等各種內部的電路之間能夠有一段間距，強化絕緣的強度[3]。舉個例子，電子通信產品的固定單板中的起拔手和金屬的鎖簧外研上，會重新刷上一層絕緣漆，建立絕緣層，強化絕緣的效果，從而有效的避免靜電電流在電路之中的穿行。

三、結語

電子通信產品中的ESD防護設計中牽涉到的內容相對較多，開展初步設計的過程中，設計師需要重點關注ESD的防護，只有在設計的過程中就將ESD防護放在重點位置，才能夠充分地在實際工作的過程中發揮出ESD防護的效果，避免各種不必要損失的出現。而在設計電力元器件的ESD防護辦法的過程中，不一樣的部位要使用不一樣的方法，“因材施教”才能夠取得最好的效果。

參考文獻：

[1]李東奎.電子通訊產品的ESD防護設計及方法淺析[J].廣東科技，2011，06（24）：175-177.

[2]筱佳，劉玉奎，朱坤峰.用于雙極電路ESD保護的SCR結構設計失效分析[J].微電子學，2010，22（01）：78-80.

[3]闞德鵬，賈翠霞.復雜戰場電磁環境模擬技術研究[J].中國電子科學研究院學報，2009，09（06）：163-165.

[作者簡介]蔣鋒（1983-），男，河南永城人，西南交通大學本科，貴州電子信息職業技術學院，助理實驗師，研究方向：電子信息技術應用。