[转载]电路级静电防护技巧(三)

电路级静电防护技巧(三) (2011-12-13 17:41)

翻盖机受话器上TVS管或压敏电阻应该放在哪?

    很多人理解静电防护器件在layout时要靠近端口摆放,翻盖机或者滑盖机受话器(receiver,rec)上的TVS或压敏电阻要放在上板靠近rec的地方。其实不然,请看下面分析。

   这是一个翻盖机或者滑盖机,的等效电路,TVS在上板,主IC在主板,中间用比较长的FPC连接。rec是个线圈,不怕静电,怕静电的是IC。

    中间的电感分别是 FPC上地网络和信号线的等效电感。当静电打在rec上时,由于TVS的钳位作用和等效电容存在,静电放电瞬时REC信号线上的电压Ub和小板的电压Ug 可以看成相等的,静电荷要从FPC的地网络转移一部分到主板的地上,这时会在主板的地和小板的地之间产生一个压差Ug-0=Ug。对于信号线如果是高祖状 态,即使FPC存在更大的等效电感,但是因为高阻抗不会产生电流,Ua和Ub可以看成是一致的,这样Ua=Ub=Ug,也就是芯片端和地之间会产生一个电 压差,这个压差几乎等于放电瞬间小板地合主板地的电压差,这个电压差如果很大会使IC损坏。电压差大小取决于ESD放电的等级和FPC地上的等效阻抗和电 感。如果是非高祖信号会有一点电流,电流大了芯片也就坏了。这样也可以近似看成Ua=Ub=Ug。因此TVS或压敏电阻放在上板如果静电达到rec上会有 问题。

    假如静电打在小板的地上,由于TVS或压敏的钳位和等效电容,同样Ub=Ug。由于FPC的地上等效电感存在,Ug和主板地会存在压差。信号线上没有电流Ua=Ub=Ug。Ua加在芯片端口上会打坏芯片。

    假如静电打在主板地上,主板地上电荷部分会往小板地转移,产生电流,电流在FPC地等效电感上产生电压,同样会在主板地和小板地之间的电压会直接加在芯片两端烧坏芯片。

    如果TVS或压敏电阻加在主板上,如图由于TVS或压敏的钳位作用,Ua和地之间电压不会太高起到保护芯片的作用。静电放在rec上,电流传导到主板上被TVS吸收掉,电荷打在小板地和主板地上都和信号线没有关系。

静电防户器件应该放在哪?

    rec情况如此,其他信号线电源也如此。

    上面分析的是用FPC连接两个板的情况,其实即使一块板子地上也会有阻抗的存在,这么看静电防护器件靠近芯片越近越好,即保护谁就靠近谁。特别是没有完整地层的板子。

    但有个问题如果靠近芯片在端口到TVS这段走线会存在大的放电电流和电压,这样会干扰到与其相邻的为保护的信号线。鉴于手机主板有完整地层,地上等效阻抗比较小,建议把静电防护器件放在主板的接口处,但不能放在小板,按键板等上面。

posted @ 2018-09-27 10:58  电型金刚  阅读(317)  评论(0编辑  收藏  举报