浅析电子通信产品的ESD防护设计

浅析电子通信产品的 ESD防护设计

韦继福

【摘 要】近年来，在社会经济水平不断提高，信息通信技术得到了前所未有的发展，促使人们进入了信息化、数字化和大数据时代，也使得电子通信产品种类不断增多，更新速度逐渐加快。目前，电子通信产品已成为人类生活、工作中不可或缺的一部分，对社会进步、人类生存有着巨大的推动作用。但是就当前电子通信产品的设计、实验、生产以及应用进行分析，其中还存在一定的问题，经常会发生 ESD问题，这对电子通信产品的使用和功能发挥都会造成一定的干扰，甚至给人们生活带来负面影响。因此，在当前生活中，加强电子通信产品的 ESD防护设计十分必要，本文重点阐述了相关防护设计要点，以供参考。

【关键词】电子通信产品；ESD防护；静电危害；信息

众所周知，电子通信产品在使用过程中会释放出一定的静电，这些静电的出现对电子通信产品的运行稳定性非常便利，一方面会影响到产品的正常稳定运行，另一方面还会让电子通信产品的原件性能大大降低，甚至是出现直接损坏的现象，影响人们生活、生产和工作不说，甚至还会造成安全事故的发生，因此在当前电子通信产品ESD设计中必须要做好静电释放防护工作，确保设备运行稳定和安全。文章就电子通信产品的ESD防护设计要点做了分析。

一、电子通信产品中静电释放的危害

（一）静电释放导致电子产品元件失效

静电的出现容易导致电子通信产品产生一定的电流，这些电流容易使得电子产品在运行的过程中接收到错误的信号，影响电路正常运行的同时，甚至造成内部元器件发生破坏，进而出现错误操作。在电子通信产品运行之中，静电的发生不仅引起运行故障，严重的情况下还会造成设备死机问题的发生，甚至还可能导致短路、断路以及电火花的发生，引发安全事故。这种问题如果在电子通信设备中长期得不到重视和处理，必然会影响到正常工作的开展。

（二）信息传输错误

静电在电子通信产品运行的过程中属于脉冲信号的一种，在其静电释放的同时，产品内部必然会出现一定的脉冲干扰，放电量越大产生的脉冲数量也就越多，最终导致设备在运行的时候接收到错误的信号而出现误动，甚至出现电路编辑逻辑不合理，运行不正常。如果电子通信产品在长期受到静电脉冲信号干扰的时候，容易产生耦合现象，造成设备无法正常运行不说，甚至引发安全事故。

（三）高压的静电释放会吸附尘埃微粒

静电本身存在一定的吸附性能，其长期存在会吸收大量的空气中带电粒子，这些带电粒子中普遍以微尘为主的，长期大量的微尘会对电路板、电力线路、通信线路构成影响，也容易导致半导体芯片和PCB之间的电阻率大大降低，造成电子通信产品的运行补偿，甚至是内部运行异常现象的出现，长此以往必然会导致电子通信产品无法正常、科学的运行。

二、电子通信产品静电防护设计

（一）明确基本要求

1、ESD的基本防护

ESD防护工作的开展目的是防止静电的出现和泄露。本次设计工作的内容就是通过设计人员对ESD防护工作进行羽化设计，减少静电的发生，提高设备运行稳定性和安全性。在设计之前，工作人员必须要了解ESD原则和目的，让工作人员知道外露的皮肤可能会将一部分电流导入人体，影响到ESD防护效果不说，还容易造成精密设备损毁。

2、ESD的全面防护

ESD全面防护是基于传统ESD防护基础和工作原理开展的，通过结合设备运行现场实际、周围环境、功能发挥以及设备运行安全采取的相关防护措施。目前常见的ESD全面防护主要是以包装处置工作为主的，精密度较高的电子通信产品在包装的时候往往都采用外包装和内包装结合的方式，同时在包装盒上还会设置一个防静电设备，这样不仅保证了ESD防护效果，还美化了包装结构。因为电子产品元件在一些方面是存在着一定差异的，所以只有首先确定电子通信产品元件的静电释放防护等级，才能更好的选择适合的防护措施，取得更好的防护效果。

（二）根据实际的要求确定ESD防护标准与管理方法

因为ESD防护应用过程中所处的位置和使用的范围是不同的，所以在防护实施的过程中具体的要求也会产生非常显著的差异。比如用于军事或者是工业生产的ESD防护就应该按照各个企业自身的实际需要，同时还要将包装进行适当的处理，代写硕士论文制定出一个切实可行的方案，在实际的工作中，一定要对管理重视起来，对管理的方法也要进行一定的检验和测评，这样才能更好的保证ESD防护的实际效果。

（三）对ESD防护进行有针对性的考虑

在电子通信产品的设计阶段就应该将ESD防护纳入考虑的范围之内，能够有效避免在电子通信产品的研发后期所产生的静电释放的影响，有效控制电子通信产品的的研发周期，节省其研发成本。若在电子通信产品的设计基本定型且不能做太大的修改以后，再考虑其ESD防护，就会降低电子通信产品的ESD防护效果。因此，在电子通信产品的设计之初，就应将其ESD防护作为一项重要的工作，着重考虑。

三、电子通信产品ESD防护设计

（一）电子通信产品机壳的ESD防护设计

电子通信产品自身的搭接情况与其静电的抗干扰性有着直接性的联系。如果电子通信产品搭接效果良好，静电泄放速度也会相应加快，电子通信产品的静电抗干扰性就越好。因此，在对电子通信产品机壳的静电防护设计时，要注意在机壳的外露面要涂上复绝缘漆，为了防止二次电弧的发生，要尽量避免金属零件中出现尖锐的的边缘；同时，还要将包括地线在内的内部电路与机壳之间隔开一定的距离；此外，要单独将机壳接地、保护地以及工作地引到接地汇集线或者是接地桩上。

（二）电子通信产品金属部件的ESD防护设计

对金属部件进行ESD防护设计，阻止电路中的静电电流通过。电子通信产品中，极易被人体所接触到的操作面板上的一些小部件，如旋钮、小面板、键盘以及按钮等，应尽量避免使用金属，可多采用薄膜开关面板或者一些绝缘物品。对于一些与电子通信产品内部没有多大联系的部件，在必须要使用金属的情况下，要在金属部件的外层涂上复绝缘层，使之与包括地线在内的内部电路隔开一定的距离，使绝缘强度增加。

（三）印刷电路板的ESD防护设计

由于印刷电路板上的所有回路（电源与地、信号与地之间的回路）对于瞬时静电电流所产生的磁场敏感性非常强，因此PCB上的全部回路都应该尽量保持较小的面积。

四、结语

对于电子通信产品的ESD防护设计涉及面比较广，而且电子通信产品的电子系统又具有复杂性与多样性的特点，因此，在对电子通信产品进行ESD防护设计时，要在设计初期就将ESD防护作为核心部分，并结合产品系统ESD防护的实际需求，如防护等级要求以及敏感类型等，对电子通信产品进行具体的、有针对性的ESD设计，才能使ESD防护效用更好地发挥。

参考文献

[1]米丹, 周昕杰, 周晓彬. 基于130nm SOI工艺数字ASIC ESD防护设计[J]. 半导体技术, 2021, 46(4):7.

[2]李松举, 宋晶尧, 付东. ESD防护结构,制备方法及显示装置:, CN110993600A[P]. 2020.

[3]魏衔锋. 电子通讯设备的可靠性设计技术探讨[J]. 写真地理, 2020.

韦继福 身份证号：452731198010100019