前面深入分析了靜電放電的干擾機理、耦合路徑,從現在開始將進入下一個大家非常關注的環節:靜電放電問題分析與調試,掌握靜電放電問題的分析方法,快速鎖定敏感設備或者耦合路徑,可以達到事半功倍的效果。
1.1 問題現象確認
問題現象確認是靜電放電問題整改前的準備工作,問題現象出現的條件確認的越仔細,后面走的彎路就越少。整個過程中需要重點關注如下信息:
1、EUT出現異常時的工作狀態
對于工作模式復雜,工作狀態多樣的EUT,需要確認出現異常現象時的具體工作模式與狀態。
2、使用的輔助設備
靜電放電測試出現異常現象時,使用的輔助設備信息也很關鍵,不同的輔助設備可能出現不同的測試結果,測試時使用的線纜也應該關注。例如使用2芯電源線與3芯片電源線靜電放電測試結果可能巨大,使用的測試線纜的屏蔽性能也可能影響測試結果的原因線纜本身屏蔽不良或者無屏蔽時,靜電放電噪聲可能通過測試線纜耦合到EUT內部,干擾其敏感電路。
3、異常現象出現的頻率范圍
問題是概率性出現,還是頻繁出現;影響范圍是個別測試點出現,還是所有測試點都會出現;或者是兩者之間的交叉情況,即問題是在個別測試點頻繁出現,或者在某個測試點概率性出現。
4、測試人員操作方法的影響
測試時靜電槍擺放位置,測試人員握靜電槍的方式,靜電槍槍頭與測試點之間的接觸方式,測試過程中測試人員放電次數、放電位置都是測試結果的重要影響因素。
5、測試環境確認
測試時的環境溫度、濕度、氣壓,測試平臺布置、接地狀態、EUT擺放高度、位置、電源連接等。
1.2 問題現象分析
問題現象確認清楚后,就需要對問題現象進行深入的分析。每個現象背后都有真相,問題現象分析就是根據靜電放電時出現的異常現象結合電路功能設計,分析異常現象出現時需要的條件是什么,再分析觸發條件的耦合路徑,舉幾個例子來幫助大家理解:
音視頻類產品靜電放電測試過程中出現畫面顯示正常,伴音無輸出現象,就需要分析伴音無輸出的條件:是主控芯片無輸出、功放芯片無輸出、耳機是否有輸出等。
某產品靜電放電測試過程中出現系統關機現象,關機是因為按鍵控制電路被靜電放電干擾引起誤觸發,還是系統電源抗干擾能力弱無輸出,其它可能引發系統關機的條件。
問題現象分析過程中,結合產品系統架構、結構設計、電路設計、PCB Layout設計,進行問題原因的初步研判,并擬定排除試驗驗證內容后進入下個環節。
1.3 分析試驗過程
對問題現象分析后擬定的排除試驗進行逐個驗證排除,不斷縮小問題產生原因的范圍,直至鎖定敏感信號或者耦合路徑。在過程中也可以借助各種分析工具、儀器設備、軟件輔助定位等手段進行輔助分析與排除驗證。
1.4 解決方案擬定
根據問題分析試驗結果,結合產品特性,制定問題的解決對策,并進行試驗驗證其有效性,并根據試驗驗證結果不斷完善對策,直至問題徹底解決。在問題解決方案擬定環節需要重點考慮對策的可制造性、成本、效率、以及對策的負面影響。
1.5 對策確認與修正
解決方案涉及硬件、結構、軟件、PCB時,并知會相關人員做對策的影響確認與跟進,否則進行對策修正,直至達成同意意見。
編輯:黃飛
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原文標題:搞定ESD(五):靜電放電問題分析與調試
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