浅析电子通信产品的ESD防护设计

【摘要】ESD对电子通信产品的危害比较大，电子通信产品在工作中较容易产生静电，一旦积累过多，即会发生静电危害。ESD在电子通信产品中被理解为释放的静电，为保障电子通信产品的安全工作，必须防护ESD的危害，为电子通信产品营造安全的环境。因此，本文通过对电子通信产品的ESD进行研究，分析防护方式的设计架构，提出电子通信产品ESD防护的优化的对策，对电子通信产品的ESD防护设计研究具有一定指导意义和借鉴价值。

【关键词】电子通信产品;ESD;防护设计

电子通信产品中很容易出现相互感应，电荷积累到一定程度后会通过ESD的方式排泄，一旦发生ESD，直接改变电子通信产品周围的磁场分布，干扰电子产品的正常通信，进而导致电子产品的信号失控。

ESD不利于电子通信产品的安全运行，据有关资料显示，由于ESD毁坏的通信产品大约占到三分之二的比例，所以需强化ESD的防护设计，保障电子通信产品具备安全运行的能力。

一、ESD在电子通信产品中的危害

ESD在电子通信产品中的危害非常大，汇总电子通信产品ESD的危害并做如下分析：

1.传送错误信息

电子通信产品受到ESD的影响较大，出现错误的信息指示。例如：ESD中存在脉冲干扰，如果其在电子通信产品内发生放电，会检测到遗留的脉冲，而脉冲能够干扰电子通信产品的信息传输，导致电子通信产品的信息出现错误、重复、延发等现象，在此过程中，脉冲还会与电子通信产品中的电路设计发生耦合，增加信息传输的负担，因为电子通信产品中错误信息的积累，阻碍内部路径原有的通畅性，所以产品面临硬件的冲击破坏[1]。由此可见：ESD对电子通信产品的危害程度，需对其进行有效的防护，才能保障电子通信产品的高质量运用。

2.元件失效

元件失效属于直接的危害，特别是在静电放电的过程中，大范围影响电子通信产品周围的磁场，磁场变动的情况下，元件会逐渐失效，导致电子通信产品发出或接收的信号异常，不能保持正常的运行状态。例如：在ESD影响下的电子通信产品，元件存在失效隐患，一旦操作电子通信产品，即会出现卡机、瘫痪的现象[2]。

ESD导致元件失效的过程非常简单，是指在放电的状态下，元件自身失去原有的功效，还会损坏元件本身，如果ESD的情况较为严重，有可能会冲击整个电子通信产品，不仅仅是元件失效，而是整体产品结构都会处于死机状态下。

3.污染元件

ESD在电子通信产品中具有显著的吸附作用，可以吸附空中的漂浮物，促使其集中在电子通信产品的元件表面，影响元件本身的绝缘能力，降低电子通信产品的工作效率。基于ESD的元件污染存在故障隐患，很大程度上会造成产品故障。

二、电子通信产品ESD的防护设计

结合电子通信产品的ESD危害，分析防护设计的应用，例举ESD中比较重点的防护设计，如下：

1.机壳ESD的防护设计

机壳ESD防护的能力关系到电子通信产品的防护水平，而且机壳是电子通信产品的主要部分，其对ESD防护的需求度比较大。电子通信产品机壳防护如果达到一定标准，就会增加静电排放的速度，不会聚集在电子通信产品内，提高电子通信产品的抗干扰能力[3]。针对电子通信产品机壳的ESD防护，提出几点设计方法，如：

（1）电子通信产品的机壳要实现充分的接地，可以采用汇集的方式，引导机壳接地，但是此项ESD防护设计必须存在，为产品防静电提供最基础的防护环境，有效保护电子通信产品的机壳部分;

（2）隔离机壳部分与电子通信产品的内部环境，还要隔离机壳与接地线路，避免电子通信产品自身存在ESD危害，保障其具备自我防护的能力;

（3）合理使用复绝缘漆，均匀敷设在机壳的外表面，规避ESD感应出的电弧风险，尤其是在机壳防护的接口处，尽量不采用尖锐设计，提高机壳边缘ESD的防护能力。

2.金属部件ESD的防护设计

金属部件是电子通信产品的核心部分，负责通信的基本业务。金属部件的ESD防护设计在整体设计中占据较高的比重，划分电子通信产品中的金属部分，提出对应的ESD防护设计，如下：

第一，部件本身的ESD防护，防止通信产品内部感应出静电电流。

例如：电子通信产品内的小型部件，极易与外界发生接触，增加ESD的机率，此类部件在防护设计时，应加设薄膜类的隔离物件，确保部件的绝缘能力。大多数电子通信产品内包含金属类的部件，而且各项金属部件处于独立的状态，还需在外层涂抹复绝缘层，强化ESD的防护能力，切断静电电流的流通途径。

第二，电子通信产品金属插件的ESD防护，主要是设计静电电流的排泄路径。

由于插件构成之间的距离非常近，容易受到ESD的干扰影响产品通信的质量，所以插件的ESD防护应充分发挥排泄的优势。例如：在构建金属插件的过程中，可以设置专有的排泄通道，有效转移掉插件上的静电电荷，避免ESD干扰电子通信产品的整体性能。

3.电路板ESD的防护设计

电子通信产品的电路板中，包含特定的回路，此类回路的敏感性较高，即使电子通信产品中出现轻微的ESD，也会对其造成干扰。为提高ESD防护的能力，电路板会缩小占有面积，用于排除ESD的影响。例如：某电子通信产品电路板中的信号线，在满足产品性能的基础上去除多余的线路，电路板中负责安全的线路选择就近设计的方式，保护电路板的通信质量，除此以外，还需对信号线进行滤波设计，排除静电干扰，目前，电子通信产品中，电路板ESD防护设计基本采用滤波去耦的方式，在电路板的集成部位加设去耦电容，防止ESD干扰电子通信产品的运用。

三、电子通信产品ESD防护的优化

电子通信产品的ESD防护设计需要优化措施，提高ESD防护设计的能力。基于电子通信产品的需求，针对ESD防护设计提出几点优化措施，如下：

1.遵循对应防护

ESD的防护设计需在电子通信产品的初始阶段进行，充分发挥ESD防护的优势，全面进行防护设计，严格遵循电子通信产品在ESD防护方面的需求，待电子通信产品ESD防护设计完成后，还需对其进行评价、测试，确保其在运用中具备防静电的能力，如果发现不合理的防护设计，需结合实际情况，不断进行修正、改进，以便确定ESD防护的设计与应用。

2.提高ESD防护的标准

ESD防护设计在电子通信产品中有明确的标准控制，不仅要达到产品本身的防静电水平，更要达到产品应用行业的实际要求，如此才可发挥ESD防护标准的设计价值，稳定电子通信产品的应用[4]。ESD防护标准在产品防静电方面起到约束、控制的作用，一方面改善电子通信产品ESD防护的环境，另一方面保障ESD防护的可靠性，进而提高电子通信产品的应用能力。

四、结束语

综上所述，ESD的防护设计，涉及到诸多内容，再加上电子通信产品在ESD防护中的标准要求，增加防护设计的难度。从目前来看，电子通信产品的ESD防护设计，处于不断优化的状态，排除以往防护设计方案中的不足之处，完善ESD防护设计在电子通信产品中的应用，保障其具备静电防护的条件，提高电子通信产品ESD的防护能力，对电子通信产品服务于经济社会的进步发展具有里程碑意义。

参考文献

[1]苗萌.ESD防护设计的若干问题研究[D].浙江大学，2012（03）：78-80.

[2]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）：25-27

[3]赵宁.电子通讯产品的ESD防护设计及方法浅析[J].科技资讯，2010（01）：45-47.

[4]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，2011（24）：13-15.

作者简介：王静（1985―），中国海洋大学硕士，研究方向：计算机网络与通信。