不同外壳材质的防静电设计技巧

解决ESD问题要先对设备进行分类，以做到不同类型设备不同处理方式：

一类设备：金属结构设备，金属外壳接大地。

二类设备：金属结构设备，外壳不接大地。 如MP3播放器等。

三类设备：塑胶结构设备。

雷卯电子根据多年配合客户解决EMC静电干扰问题的经验累计，列举部分案例分享如下：

一．一类设备静电问题处理：

1）解决此类ESD问题原则：快速泄放静电电流；

此类设备的放电点：外壳、连接器外壳、指示灯、复位按钮、 拨码开关、电源开关等；

 2）外壳放电问题之电流路径确定

确定静电泄放路径，方法是将设备的外壳平铺开，沿放 电点到设备接地点画直线，一般来说，这条直线就是静电电流的泄放途径；

 

3）检查此条路径是否“通畅”

是否存在结构孔缝，导致静电产生的场通过孔缝向 设备内部辐射；

放电点和接地点在设备的不同结构件部位

 

 

4）泄放途径附近是否有内部电缆

 

 

解决方法：1、改变此电缆的走线方式，远离放电途径 或放电途径上的孔缝；2、在信号线上增加磁环，切断静电 感应的共模电流；

5）设备接地端子是否作金属化处理

 

 

设备接地光通过螺钉的螺纹连接是不可靠的，应该在落空 四周作金属化处理，金属化区的面积和接地线的垫片大小一致 即可，以保证大面积搭接。

6）接口连接器静电问题处理

静电枪对连接器金属外壳进行放电时容易出现问题，原因是连接器的外壳一般都接在单板地上，从而静电电流会流进单板产生问题；

 

 

解决方法：

1、保证连接器的金属外壳和设备的金属外壳良好接触。

2、避免复位信号电路（线）、片选信号线以及控制信号电路等敏感电路靠近接口连接器。

7）端口防护范例：

 

8）面板显示屏、键盘ESD问题处理

 

 

 

1、最好且最有效的办法是在键盘、显示屏的表面贴绝缘膜，使静 电在这些部位无法放电。

2、在控制线上加磁环进行静电脉冲抑制。

3、对于有屏蔽金属丝网的显示屏，金属丝网要和结构件良好搭接。

二． 二类设备：金属结构设备，外壳不接大地。 如MP3播放器等。

1）主要放电点：外壳、连接器外壳、指示灯、复位按 钮、拨码开关、电源开关等部位，所以在出现静电问题 时应该针对这些地方进行处理。

 

 

 

2）对设备外壳的放电

对于下图中的情况，设备内电路和金属外壳无电连接， 设备内电路有电缆在远端接地；

 

 

3）处理措施

使其在外部接地的线和外壳相连。

采用双绞线的 方式传输信号。

 

 

4）对设备外壳的放电

设备内电路和金属外壳有电连接，设备内电路有线在远 端接地；

 

 

5）处理措施

 

 

去掉电路和外 壳的连接，且 使其在外部接 地的线和外壳 相连。

去掉电路和外 壳的连接，采 用双绞线的方 式传输信号。

三． 三类设备静电问题处理

1）绝缘外壳设备，静电试验主要针对绝缘外壳（空气放电）、金属 连接器的外壳（直接放电）、塑胶连接器的外壳（空气放电），面板 上的一些复位按钮、拨码开关以及指示灯等部位。

 

 

2）对绝缘外壳的空气放电

 

 

解决此类问题的原则是空间隔离，使设备内部的单板和绝缘外壳 有足够的距离，特别是绝缘外壳孔缝附近的PCB板必须和结构孔 缝保持足够的距离。

3）金属连接器的外壳接触放电

一、金属外壳不是该连接器内信号线的回流地（如232串口），如下 图，采用的处理方法为：

单板上划分出PGND和GND；

连接器金属外壳接PGND；

PGND通过接地电缆接大地；

PGND和GND无任何连接；

每根线对PGND接TVS管进行静电脉冲抑制。

 

 

四．ESD器件关键参数要求

1）硅基材料：

 

 

 

2）高分子材料：

 

 

 

3）普通压敏：

 

 

五．应用实例：