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整改案例 | 静电放电与螺钉
作者:
立讯检测集团
来源:
发布时间:
2026-10-09
【现象描述】
在对某型号的路由器进行 ESD 测试的过程中，发现仅对路由器施加-4kV 的静电放电干扰就会使路由器死机。仔细检查该设备就发现了问题的所在，路由器的 WAN口上的螺钉没有上，而且机壳内部部分地方有绝缘漆，这使得机壳间不能保持较好的电连续性，进而造成路由器对 ESD 干扰敏感。
【原因分析】
静电放电时，通常通过以下4种方式影响电子设备：
（1）初始的电场能容性耦合到表面积较大的网络上，并在离 ESD 电弧100 mm 处产生高达数千伏每米的高电场。
（2）电弧注入的电荷、电流可以产生以下的损坏和故障：①穿透元器件的内部薄绝缘层，损毀 MOSFET 和 CMOS 的元器件栅极；②CMOS 器件中的触发器锁死；③ 短路反偏的PN结：④短路正向偏置的PN结；⑤ 熔化有源器件内部的焊接线或铝线。
（3）电流会导致导体上产生电压脉冲（U=Ldi/de），这些导体可能是电源、地或信号线，这些电压脉冲将进入与这些网络相连的每一个元器件。
（4）电弧会产生一个频率范围在1~500MHz的强磁场，并感性耦合到邻近的每个布线环路中，在离 ESD 电弧 100mm 远处的地方产生高达数十安每米的磁场。电弧辐射的电磁场会耦合到长的信号线上，这些信号线起到了接收天线的作用。
【处理措施】
去除绝缘漆，使静电泄放通道保持良好的电连续性。实践证明，具有长宽比小于5，且没有任何缝隙、通孔的单一金属导体具有良好的电连续性。
【思考与启示】
（1） 接地导体的电连续性设计对提高系统的抗 ESD 能力极为重要。
（2） ESD 定位中，在金属搭接点测试中出现问题，首先要检查搭接是否良好。
（3）喷漆导致电连续性不好是结构设计、工艺处理中EMC的常见问题。从这方面来讲，产品良好的EMC特性，不仅是设计出来的，还包括工艺、生产、流程等。
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