电子通信产品的ESD防护设计分析

摘 要

电子通信产品在设计、生产等一系列的过程中不可避免地会出现静电释放现象。ESD现象对电子通信产品的正常、有效工作会带来一定的影响，甚至还可能出现严重故障。因而，我们应该对电子通信产品的ESD防护设计引起足够的重视。本文列举了ESD带来的具体危害，并根据现存的ESD防护方案存在的弊端提出了有关注意事项。

【关键词】电子通信产品 ESD防护 设计

电子通信产品若是ESD静电防护的设计不好，不仅会影响生产过程中企业的生产效率，增加企业各部门间的责任纠纷，而且还使得电子通信产品的使用在一定程度上受到影响，直接降低电子通信产品在市场上的价位。因而，电子通信产品中ESD静电防护措施是产品设计和生产过程中非常重要的环节。

1 ESO所带来的危害

ESD即静电的释放，静电的释放，是一种电荷快速中和的现象，它是静电源所产生的电能，进人电子组件后得到感应而产生的快速放电现象。而ESD防护就是为了防止静电积累所引起的爆炸、火灾等危害事件，以及由于电子器件的损坏或失效而对生产产生的不良影响而采取的防护措施。防范的根本点是抑制静电的产生或者采取措施加速静电泄漏，静电中和。

1.1 ESO对电子元器件的危害

在放电的过程中，静电会产生电流，改变周围的电磁场，电子元件所接收到的信号会发生错误，数字逻辑的电路发生异常的反应，造成电子元件发生开路或短路现象，从而导致电子产品产生死机现象，减低其工作能力。如果带电体没有较高的静电位，即没有足够的静电放电，那么电子元件将会失去效用，而且这种情况一般很难预防和检测到。电子元器件若是发生过多次这样的静电放电现象，会完全失去其效用，给人们带来的损失非常大。

1.2 ESD对电子产品产生的信息干扰

静电释放是脉冲干扰式，在对一些电子产品进行静电放射后， 在电子通讯产品的内部几个不确定的位置的检测的幅度值比脉冲干扰大得多，最后可能导致逻辑电路的翻转，使得设备出现故障。如果电子通讯产品敏感电路与脉冲相遇时，也会造成错误信息的出现，使电子通讯产品发生故障。

1.3 静电吸附尘埃微粒

高压静电很容易吸附空气中的尘埃微粒，使得PCB板和半导体芯片受到污染，降低它们的绝缘电阻率。这样的话会在使得电子器件的工作效率受到很大的影响，甚至有可能导致电子器件失效。

2 现有的ESD防护设计存在的弊端

在现有的ESD防护设计方案中，普遍存着许多问题，综合起来说可以归纳为两类，电气应力（EOS）和ESD区分问题和系统类型的识别问题。（1）EOS 和ESD 的区分问题：EOS （Electrical Over- Stress）是指通过电压产生热效应对电子元件的破坏。ESD应该属于EOS特殊的一类，在设计ESD的防护方案时，由于两者概念的模糊，使得两者的性能指标混淆，从而最终导致装置的ESD防护受到影响。（2）系统类型的识别问题：系统的识别对于ESD防护方案的设计也起着非常重要的作用。系统的类型不同，所采取的防护措施也不同。ESD的敏感类型包括对电压敏感和对能量敏感。相对来说，对电压敏感的要求程度要高于对系统敏感的情况。

3 ESD防护设计的要求和注意事项

静电是无可避免的，因此在对静电的防护设计方面应该予以重视，从电子通讯产品元件的设计、生产到销售、使用都应该对做好防护措施，对静电释放进行检测。电子通信产品静电防护设计工作中我们应该注意以下事项：

3.1 必须明确确定 ESD防护方案执行等级

ESD的防护可以分为不同的等级。一般分为基本防护和全面防护。基本防护包括对相关人员的基本ESD培新，灌输他们这方面的知识，增强他们的防护意识。主要是有传导性的工作面需要接触地面，人暴露在外面的皮肤可以通过传到体接触地面，聚乙烯保护包装等等。而全面防护是指在基本的防护措施基础之上的，增加一些ESD防护措施。如，在对电子通信产品进行包装时，须采用双层包装，并在包装的最外层可以贴上类似于金属薄片的包装纸，以防静电。另外，不同的电子通信产品采用的包装措施等级也不相同，一定要在包装之前先了解电子通信产品元器件的ESD保护等级，从而针对性地采取不同的包装，对静电加以防范。

3.2 根据产品实际需求来制定ESD防护标准

各中产品的ESD防护在实际的应用中存在着很大差异，其标准和要求由于产品的实际用途也不尽相同。各个企业单位应该提供具体而详细的ESD保护要求，根据各个产品的性质、用途、特性的不同制定不同的标准，采取不同的防范措施。在为电子通信产品的电路设计、ESD防护包装等都应该提出具体的要求。另外，各单位应该加强管理和监控，增加ESD防护设施的花费，加强相关人员的培训，将ESD防护落到实处。

3.3 有针对性地进行ESD防护

在电子通信产品的设计阶段即要将ESD防护考量在内，这样能够避免电子通信产品在生产后所造成的静电释放带来的不利影响。如果在电子通信产品的设计基本定型且不做大幅度修改的情况下才去考虑其ESD防护措施，将会使静电防护效果大大降低，造成不必要的财力和人力损耗。另外，电子通信产品的生产企业应该有电子通信产品元器件的静电释放顺序表，充分了解各电子元器件所释放的静电情况。

4 结语

总而言之，电子通信产品的ESD防护在产品的设计、生产到应用过程中是至关重要的。相关企业必须引起足够的重视，加强ESD防护管理，制定相关标准和规定，在设计之处就把ESD防护放在重要位置，减少后期不必要的浪费和损失。

参考文献

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[2]钱涛.有关电子通信产品的ESD防护设计分析 [J].企业技术开发（下）， 2011（12）：8-9.

[3]张华.关于电子通信产品三防设计的改进探讨 [J].科技风，2011（10）：48.

作者单位

杨媛媛（1984-），女，苗族，贵州省凯里市人。贵州大学硕士。现为贵州电子信息职业技术学院讲师。研究方向为电子与通信工程。

作者单位

贵州电子信息职业技术学院电子工程系 贵州省凯里市 556000