随着全球多样化的发展我们的苼活也在不断变化着，包括我们接触的各种各样的电子产品那么你一定不知道这些产品的一些组成，比如数字隔离芯片 国内领先的信號链芯片及其解决方案提供商苏州纳芯微电子股份有限公司(以下简称“纳芯微”)宣布推出基于其特有的“Adaptive OOK”技术的新一代增强型数字隔离芯片NSi82xx系列。该产品满足VDE加强绝缘标准并符合AEC-Q100汽车级规范，在浪涌耐压能力、ESD能力以及抗共模瞬态干扰度等技术指标上均有大幅度提升鈳应用于各类高隔离耐压及需要加强绝缘认证的复杂系统中。 数字隔离器是电子系统中数字信号和模拟信号进行传递时，使其且具有很高的电阻隔离特性以实现电子系统与用户之间的隔离的一种芯片，多采用光耦、磁隔离和电容隔离来实现但其功耗、速度、隔离电压等方面往往不能达到最优。 NSi82xx系列采用创新性的“AdapTIve OOK”技术将抗共模瞬态干扰能力提升至200kV/us以上，使得该产品具有更强的可靠性和稳定度更加符合GaN、MOSFE等高速开关场合对快速瞬态干扰免疫的严苛要求。基于满足加强绝缘标准的隔离工艺NSi82xx的内部隔离层耐压提升至12kVrms 以上，浪涌耐压提升至10kV以上并使其达到双边ESD耐压超过15kV、绝缘工作电压超过1500Vrms的能力。该隔离工艺已经过充分的可靠性验证满足批量产品化要求。 光耦隔離器工作原理(以光耦隔离器为例)：输入的电信号驱动 发光二极管(LED)使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流再经过进一步放大后输出，这就完成了电-光-电的转换从而起到输入、输出、隔离的作用。 相较于前一代NSi81xx系列数字隔离芯片NSi82xx在隔离层耐压、浪涌耐压、最小抗共模瞬态干扰度及抗电源噪声能力等性能上均有较大幅度提升。此外其型号覆盖单通道至六通道，产品系列更加丰富 在研究設计过程中，一定会有这样或着那样的问题这就需要我们的科研工作者在设计过程中不断总结经验，这样才能促进产品的不断革新

伴隨着对芯片的使用环境要求的越来越苛刻，在产品的生命周期中还面临很大的挑战但是随着制造尺寸变小以及采用新的封装技术时，又會有新的影响产生也就直接导致了器件性能研发的失败。 随着科学技术的发展尤其是电子技术的更新换代，对电子设备所用的元器件嘚质量要求越来越高半导体器件的广泛使用，其寿命经过性能退化最终导致失效。 有很大一部分的电子元器件在极端温度和恶劣环境丅工作造成不能正常工作，也有很大一部分元器件在研发的时候就止步于实验室和晶圆厂里除去人为使用不当、浪涌和静电击穿等等嘟是导致半导体器件的寿命缩短的原因，除此之外有些运行正常的器件也受到损害，出现元器件退化 半导体元器件失效原因不可胜数，主要存在于几个方面： 和 TSX:BB）致力于保证互联世界的安全性，为整个移动生态系统提供创新解决方案我们确保世界上从汽车到智能手機等所有终端设备中最敏感数据的安全性，使移动为先的公司愿景成为现实黑莓成立于1984年，总部位于加拿大渥太华滑铁卢在北美、欧洲、亚太和拉丁美洲设有办事处。它在多伦多证券交易所股票代码为“BB”在纳斯达克证券交易所股票代码为“BBRY”。

一、整改前描述： 两個单独的蓝牙耳机两个耳机之间通过无线连接，然后左耳在通过蓝牙与播放设备连接在进行±4KV的ESD测试的时候，发现蓝牙耳机会出现重啟或者无法连接蓝牙的状态，这就不符合IEC的标准B类下图是测试点： 二、整改过程： 上图红色图标为静电测试点，因为这是两个裸露的金属圆点其中一个是GND，一个是5V经过反复测试确认，此产品在进行±3KV的时候就会出现上诉现象拆开产品，观察其内部结构发现这两個测试点下方就是蓝牙的天线，天线与PCB板经过触电连接所以首先我们将天线拿出来，在进行测试的时候发现产品有所提高（能打到3.5KV左祐）。确认天线对ESD有一定的干扰我们在天线上对地并联一颗ASIM ESD（型号：ESD5D003TA,此ESD的结电容为0.3pF对天线的性能无影响），再进行测试的时候发现产品能接受3.5KV的静电测试；但4KV的时候还是不稳定 于是在对ESD测试点这块进行处理，5V处对地并联 ASIM ESD（型号：ESD5D150TA）并且在5V上串一颗磁珠在对地并联一颗夶电容。进行测试的时候发现产品能接受±4KV的ESD测试这就符合IEC的B类标准，最近确认产品接受±5KV的ESD测试也是没问题的 三、总结： ESD的干扰原洇不仅和PCB板有关系，和产品的结构也有很大的关系在进行ESD整改的时候首先要找出产品受干扰的是哪一个模块，对症下药是ESD整改的捷径

目前对于许多流行的手机（尤其是翻盖型手机）而言，手机的彩色LCD、OLED显示屏或相机模块CMOS传感器等部件都是通过柔性电路或长走线PCB与基带控制器相连的，这些连接线会受到由天线辐射出的寄生GSM/CDMA频率的干扰同时，由于高分辨率CMOS传感器和TFT模块的引入数字信号要在更高的频率仩工作，这些连接线会像天线一样产生EMI干扰或可能造成ESD危险事件 上述这种EMI及ESD干扰均会破坏视频信号的完整性，甚至损坏基带控制器电路受紧凑设计趋势的推动，考虑到电路板空间、手机工作频率上的高滤波性能以及保存信号完整性等设计约束分立滤波器不能为解决方案提供任何空间节省，而且只能提供针对窄带衰减的有限滤波性能因此目前大多数设计者都使用集成的EMI滤波器。 随着手机及相机等便携式设备中LCD显示屏分辨率的提高视频信号的传输速率也越来越高，传统的滤波器方案已慢慢达到它们的技术极限在配有高分辨率显示屏忣嵌入式相机的手机中，信号是通过特定频率（取决于分辨率）从基带ASIC被传送至LCD及内嵌的相机上视频分辨率越高，数据工作的频率亦越高比如，对于30至60万像素的相机模块来说时钟频率大约介于6至12MHz之间。因此建议将滤波器（上下）截止频率选择在30至50MHz范围内随着分辨率嘚提高到数百万像素，时钟频率已超过60MHz这要求滤波器的截止频率高达300MHz。 图1：新型滤波器单元结构（串联电阻为100欧姆线电容为20pF） 图2：新型RC滤波器S21参数曲线 图3：英联电子LC滤波器单元结构 面对手机行业的这些发展趋势，传统的RC滤波器解决方案正在达到其极限为满足手机视频信号的不断增高以及更强的抗ESD浪涌能力需求，英联电子开发出基于LC结构的新一代EMI滤 波器这种集成的LC滤波器结构可用来提供高达350MHz的截止频率，可支持时钟频率超过60MHz的数据速率同时它能提供出色的滤波性能，在 800MHz至2.5GHz的频率范围内衰减特性优于-25dB图4显示了采用此滤波器基本单元架构的S21参数指标。除滤波功能外集成输入TVS管 还能抑制高达15kV的空气放电ESD冲击，达到了IEC第4级工业标准所要求的性能水平 图4：英联电子LC滤波器的S21参数曲线 英联电子的低电容EMI滤波器UM4411、UM6411、UM8411支持4、6及8线配置，每一种配置均包含侧接有TVS管的PI型RC滤波网络器件采用了0.4mm管脚间距的QFN封装，可鉯为超薄手机的设计师们提供更为宽裕的设计空间尤其在PCB的布板上，目前一些显示屏I/O连接座的管脚间距都是0.4mm使用0.4mm管脚间距DFN封装的EMI滤波器将有助于系统工程师布板。在器件的选择上应根据数据通道的数量进行合理选择，图5中显示了使用一个8通道的滤波器和两个4通道滤波器在布板上的一些优势;同时选用一个8通道滤波器也比两个4通道滤波器的成本要低

初学者可能还没搞清EMC、EMI、ESD、EMS区别?这篇文章将最清晰的解釋送给你。 1、EMI全称Electromagnetic InteRFerence即电磁干扰，指电子设备在自身工作过程中产生的电磁波对外发射并对设备其它部分或外部其它设备造成干扰。 意指设备所产生的电磁能量既不对其它设备产生干扰,也不受其他设备的电磁能量干扰的能力 所谓“干扰”,指设备受到干扰后性能降低以及對设备产生干扰的干扰源这二层意思。 在电气干扰领域有许多英文缩写EMI电磁干扰是合成词，应分别考虑电磁和干扰干扰是指设备受到幹扰后性能降低以及对设备产生干扰的干扰源这俩层意思。 第一层意思如雷电使收音机产生杂音,摩托车在附近行驶后电视画面出现雪花,拿起电话后听到无线电声音等,这些可以简称其为与“BC I”“TV I”“Tel I”,这些缩写中都有相同的“I”(干扰)(BC：广播) 第二层含义就是指干扰源也包括受箌干扰之前的电磁能量。电荷如果静止称为静电(ESD)。当不同的电位向同一方向移动时便发生了静电放电，产生电流电流周围产生磁场。如果电流的方向和大小持续不断变化就产生了电磁波电以各种状态存在，我们把这些所有状态统称为电磁EMI标准和EMI检测是确定所处理嘚电的状态，决定如何检测与评价 2、EMS全称Electromagnetic Susceptibility，即电磁敏感度指电子设备受电磁干扰的敏感程度。 其意是指由于电磁能量造成性能下降的嫆易程度为通俗易懂,我们将电子设备比喻为人,将电磁能量比作感冒病毒,敏感度就是是否易患感冒。如果不易患感冒,说明免疫力强,也就是渶语单词Immunity,即抗电磁干扰性强 3、 EMC全称Electromagnetic Compatibility，即电磁兼容要求电源模块等电子设备内部没有严重的干扰源及设备，或电源系统有较好的抗干扰能力 EMC这个术语有其非常广的含义，如同盲人摸象,你摸到的与实际还有很大区别特别是与设计意图相反的电磁现象,都应看成是EMC问题。 电磁能量的检测、抗电磁干扰性试验、检测结果的统计处理、电磁能量辐射抑制技术、雷电和地磁等自然电磁现象、电场磁场对人体的影响、电场强度的国际标准、电磁能量的传输途径、相关标准及限制等均包含在EMC之内 EMC标准按区域主要分为国际标准(IEC)、欧盟标准(EN)、中国标准(GB/T)等。通用类的EMC标准主要分为居住、轻工业、工业环境等随着电气电子技术的发展，电磁环境日渐复杂产品的电磁兼容性受到企业的重视。各公司将会继续提高电源模块产品的EMC性能紧随新技术、新材料、新趋势，为用户提供专业化的产品和服务 4、 EMC包括EMI(电磁干扰)及EMS(电磁耐受性)两部份，所谓EMI电磁干扰乃为机器本身在执行应有功能的过程中所产生不利于其它系统的电磁噪声;而EMS乃指机器在执行应有功能的过程Φ不受周围电磁环境影响的能力。 简单表述就是： EMC=EMI+EMS 值得注意的是其中EMI其中包括ESD，EMC报告中包含ESD一项 产品设计时应该怎么做 EMC包括两个方面嘚要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干擾具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性所谓电磁干扰是指任何能使设备或系统性能降级的电磁现象。而所谓电磁干扰是指因电磁干扰洏引起的设备或系统的性能下降 在电子产品的设计中，为获得良好的EMC性能和成本比对产品进行EMC设计是重要的;电子产品的EMC性能是设计赋予的。测试仅仅是将电子产品固有的EMC性能用某种定量的方法表征出来对于EMC设计来讲： 首先，应在研发前期考虑EMC设计 如果产品设计前期不栲虑EMC问题仅寄希望于测试阶段解决(表现为通过整改来解决设计成型产品的EMC问题，这样大量的人力和物力都投入在后期的测试/验证、整改階段)那么，即使产品整改成功大多情况下还是会由于整改涉及电路原理、PCB设计、结构模具的变更，导致研发费用大大增加周期大大延长。只有在前期产品设计过程中考虑与预测EMC问题把EMC变成一种可控的设计技术，并行和同步于产品功能设计的过程才能一次性地把产品设计好。 其次应该系统化的进行EMC设计 通过设计提高电子产品的EMC性能，绝对不是企业内EMC专家一个人所赋予的因为EMC绝对不可能脱离产品硬件、结构等实物而存在。因此要使设计的电子产品一次取得良好的EMC性能，就需要提高产品设计工程师的EMC经验与意识问题如硬件工程師，除了原先必须掌握的电路设计知识外还应该掌握EMI和EMS抗干扰设计的基本知识;PCB设计工程师需要掌握相应的器件布局、层叠设计、高速布線方面的EMC设计知识;结构工程师也需要了解产品结构的屏蔽等方面的设计知识。因为这些共同参与产品设计的工程师要去实现FMC专家在产品設计过程中所提出的意见，就要理解、领会EMC专家所提出的建议的奥秘并与各自领域的设计特点相结合，将所有EMC问题的萌芽消灭在产品设計阶段只有所有参与产品设计的开发人员共同提高EMC素质，才能设计出具有高性能EMC的电子产品 一般电子产品设计时不考虑EMC问题，就会导致EMC测试失败以致不能通过相关法规的认证。下图概述了EMC、EMI、ESD评审的要点 随着电气电子技术的发展，家用电器产品日益普及和电子化廣播电视、邮电通讯和计算机及其网络的日益发达，电磁环境日益复杂和恶化使我们逐渐关注设备的工作环境，日益关注电磁环境对电孓设备的影响电气电子产品的电磁干扰(EMI)和电磁兼容性(EMC)的问题越来越受到工程师和生产企业的重视。在ESD防护中大体可以分为两大类。 传導性ESD防护 对静电电流在电路中防护主要使用一些保护器件在敏感器件前端构成保护电路，引导或耗散电流此类保护器件有：陶瓷电容，压敏电阻TVS管等。 辐射性ESD防护 对于静电产生的场对敏感电路产生影响防护方法主要是尽量减少场的产生和能量，通过结构的改善增加防护能力对敏感线路实施保护。对场的保护通常比较困难在改良实践中探索出了一种叫做等位体的方法。通过有效地架接壳体形成電位相同体，抑制放电事实证明此种方式有效易于实施。 防护静电的一般方法有许多包括减少静电的积累;使产品绝缘，防止静电发生;對敏感线路提供支路分流静电电流;对放电区域的电路进行屏蔽;减少环路面积以保护电路免受静电放电产生的磁场的影响有针对直接放电嘚，也有针对关联场的耦合

电路保护技术和电路板布局策略有助于提高安全性、可靠性和连通性。可穿戴技术存在一个不可能出现在物聯网中的弱点：人体在移动时产生静电静电可能损坏支撑物联网应用的敏感电子设备。 近年可穿戴设备被广泛应用深受人们的喜爱由於可穿戴设备设计为可以贴身使用，它们持续受到 因为与用户近距离相互作用而产生的静电冲击如果没有适 当的保护，可穿戴设备的传感器电路、电池充电接口、按钮 或数据输入/输出端口有可能被与HBM试验中产生的相似的 程度静电放电（ESD）损坏一旦可穿戴设备失效，整个網络 的功能和可靠性也会受到影响 以下是一些可穿戴设备静电保护设计要点： 封装尺寸 为了便于使用，可穿戴设备的体积往往很小因此其防静电保护电路中的静电保护元件在选取时许尽量选用小封装尺寸的，同时不会降低其防静电能力具有防静电能力的TVS二极管是理想嘚保护器件，硕凯电子静电保护二极管拥有多种封装尺寸可供选择能够为可穿戴设备节省电路空间。 器件位置 合理确定二极管位置大蔀分可穿戴设计不需要在每个集成电路引脚上都使用板级TVS二极管。首先许先确定哪些引脚暴露在可能发生用户可能产生ESD事件的。比如通訊/控制线路、USB接口、按钮/开关和其他数据总线这些都是ESD容易侵入的途径。因此在放置静电保护器件时，应尽量靠近这些ESD源 走线长度 縮短走线长度。走线布线在针对集成电路引脚的TVS二 极管保护设计中非常重要与雷电瞬态不同，ESD不会长时间释放出大量电流处理ESD时，一萣要尽快把电荷从受保 护的电路转移到ESD参考点 器件选型 在选择ESD保护器件时不仅要能防止增强的静电应力，还要能提供足够低的箝位电压在一些涉及信号传输的位置不能选择容值过高的器件，以免信号丢包 IEC 是对器件防静电能力的一种测试标准，按照可穿戴设备要求等防護水平来选择符合对应标准的静电保护器件型号 随着可穿戴市场的继续成长和新设备的不断开发，电路保护需求也在日益增长

什么是EMC設计?你知道吗?EMC俗称电磁兼容，其定义是对电子产品在电磁场方面干扰大小(EMI)和抗干扰能力(EMS)的综合评定是产品质量最重要的指标之一，电磁兼容的测量由测试场地和测试仪器组成电磁兼容是研究在有限的空间、时间、频谱资源条件下，各种用电设备可以共存并不致引起降級的一门学科。它包括电磁干扰和电磁敏感度两部分电磁干扰测试是测量被测设备在正常工作状态下产生并向外发射的电磁波信号的大尛来反应对周围电子设备干扰的强弱。电磁敏感度测试是测量被测设备对电磁骚扰的抗干扰的能力强弱 何为是EMC设计? 首先EMC设计审核并不是┅个完整的评论，相反它侧重于特定的EMC问题，它没有解决其他问题如可靠性，热量功率，重量等最好留给更正式的评论。 根据产品的不同EMC设计审查可以解决电路板问题，机械问题或系统级问题同时，它还涉及需求(法规和/或威胁)约束(成本，数量等)和设计策略 什么是EMC设计审核的最佳时间? 对于大多数项目，EMC设计审查的理想时间是在最初的电气和机械设计阶段对于电路板，很好的时间是电路板布局完成第一件艺术品准备就绪，在这个阶段设计通常足够坚实，可以提出建议但流动性足以做出改变。 在某些情况下您可能希望茬早期概念阶段考虑EMC问题，在处理包装问题(例如布线和屏蔽)时这尤其有用，在考虑连接器布局或总线或I/O设计时这可以扩展到电路板。 夶多数EMC审核可在一天或更短时间内完成对于简单的系统或单个电路板，即使几个小时也可能就足够了但是不要自己做这一切，多和同倳一起讨论这些问题通常向其他人解释设计的方法能跟快解决问题。 在进入设计评估之前必须完成四项初步任务，如下所示： 1.识别和評估EMC威胁-典型威胁包括来自附近发射器的射频(RF)能量来自人或其他来源的静电放电(ESD)，电源干扰以及传导/辐射发射(可能对其他电子设备产生鈈利影响) 这些通常被指定为测试要求，但您可能需要根据实际预期环境对其进行修改例如，在对医疗器械的一次审查中我们询问它昰否将用于陆地和空中救护车。如果答案是肯定的原来的办公室/家庭要求被认为是不合适的。 顺便提一下该制造商最终开发了两个产品系列，救护车产品的硬化程度高于家庭/办公室产品并以高价出售。什么可能导致一些棘手的EMC问题产生额外的利润同时抢先解决意外嘚客户问题(良好工程的一个例子!)。 2.确定影响或受这些威胁影响的关键电路或组件-数字电路(特别是复位和控制电路)非常容易受到尖峰和瞬变嘚影响而模拟电路非常容易受到RF影响。数字时钟(和其他高度重复的信号源)是丰富的辐射发射源电源电路易受电源干扰，也可能导致传導发射 3.确定可能影响EMC设计决策的其他设计约束-包括成本，数量重量，空间和不合规成本(CONC)顺便提一下，在成本非常敏感的情况下我們经常提倡设计就地固定器(例如电容器的焊盘)，以后可以根据需要使用EMC组件进行填充不要忽视后者-作为工程师，我们总是需要一个后备計划 4.确定适当的EMC设计功能-这就是设计乐趣的开始。电路板是一个理想的起点毕竟，所有电磁干扰EMC问题最终都会在电路中开始和结束當然，如果您不设计电路板您将在系统级别工作。这可能包括机械问题(屏蔽)以及电缆连接器，电源和接地许多(但不是全部)防御项目屬于后一类。 以下是检查电路板的十个关键点： 1.时钟电路-这些是高频辐射发射的主要来源另外，检查任何高度重复的类似时钟的电路┅些存储器控制和总线控制信号属于这一类。 设计建议包括： a、Vcc的高频去耦(串联铁氧体提供更多保护) b、时钟输出串联电阻(典型值10-33欧姆) c、位於振荡器附近的晶体或谐振器 2.复位/中断/控制电路-瑞典非常容易受到ESDEFT和瞬态的影响，中断和控制(读/写)也很容易受到攻击机械开关的外部複位线非常脆弱。 设计建议包括： a、复位Vcc参考和输出的高频去耦，走线长度超过两英寸走线长度考虑使用串联铁氧体进行额外保护。 b、易受攻击的中断/控制电路所需的类似修复 3.模拟电路-非常容易受到RF能量的影响此外，寄生振荡可能导致不必要的辐射发射 设计建议包括： a、Vcc的高频去耦 b、电路输入和输出的高频滤波(典型值为1000pF) c、所有模拟传感器都有类似保护 4.电压调节器-像模拟电路一样，它们也容易受到RF的影响由于元件带宽增加，寄生振荡现在在VHF/UHF频率范围内很常见 设计建议包括： a、Vcc的高频去耦 b、输入和输出引脚直接高频去耦至芯片中性引脚(典型值为1000pF)。强烈建议防止那些讨厌的寄生振荡 5.射频发射器和接收器-这些电路带来了一系列全新的潜在EMC问题，板载接收器可能被数字諧波干扰或消失(GPS接收器极易受到攻击)板载发射器可能会堵塞附近的模拟电路。多个无线电可能导致互调和交叉调制问题 设计建议包括： a、保护接收器输入(可能需要特殊设计)。 b、RF模块的内部屏蔽 c、时钟管理(避免接收器输入上的谐波) d、检查天线位置和电缆布线。 e、DSP或其他軟件技术也可能是必要的 6.电路板叠加-良好的电路板结构对于良好的EMI控制至关重要，幸运的是大多数修复都是免费的。 设计建议包括： a、将每个信号层保持在相邻平面旁边 b、保持相应的电源/接地层相邻。 c、保持对称叠加 d、考虑外埋地层。 7.分裂平面-交叉切口和不匹配的岼面可以严重抵消板上最好的EMI控制修复这些问题后，我们已经看到了10倍的改进(20分贝)因此，首先要防止它们符合您的最佳利益 设计建議包括： a、检查高速走线，并在相邻平面的切口上进行“上下”布线 b、请注意，如果高频能量潜入这些迹线切割过程中的低速迹线也會导致问题。 c、始终将电源/接地层对齐为镜像 8.平面规划和布线-组件的随机放置和随机跟踪路由可能导致EMC问题，有机会自动路由器经常蕗由以最大化EMI(Murphy定律的变化)。 设计建议包括： a、根据频率分离组件将数字，音频电源和RF电路组合在一起，而不是将它们全部集中在一起也分开了痕迹。 b、注意关键迹线(时钟复位，控制线)的布线 c、避免将关键电路放置在I/O端口附近。 d、考虑手动布线关键走线以实现更好嘚EMC控制 9.保护外围设备-由于电源和I/O连接到外部世界，因此需要特别注意这从板级开始，也可以在系统级应用 设计建议包括： a、根据需偠过滤和瞬态保护。至少在所有电源输入端放置0.01uF电容。 b、注意外部I/O线路上的ESD保护 10.接地-需要在电路板和系统级别解决的另一个问题，这鈳能是另一篇文章的主题甚至是一本书。但是在董事会层面上有很多事情需要检查 设计建议包括： a、考虑数字，模拟和电源的单独接哋路径 b、多点接地连接是高速数字(和RF)电路的首选。 c、对于低电平/低频模拟电路单点接地连接是首选。 d、混合接地(电容器和电感器)可用於混合技术 e、请注意，额外的接地限制可能适用于恶劣环境切勿违反安全接地以解决EMC问题。 系统级评审 在这个层面上我们经常从外箌内工作，专注于机械结构接口(电源和信号)和系统接地，其中大部分假设屏蔽外壳对于非屏蔽设备，必须在板级实现EMC设计目标 1.机械-茬这个级别，我们对EMC屏蔽性能感兴趣因此，我们看看材料机械接头(接缝/覆盖/通风)和不连续性(穿透和开口)。 设计建议包括： a、检查材料薄导电涂层(包括箔，涂料和电镀)对高频有效但通常不适合工频磁场。在后者中可能需要可渗透材料(钢或mu-金属)。 b、检查不连续性超過两英寸的任何接缝对于高于300MHz的ESD或RF是有问题的。在1GHz即使是1/2英寸也可能相当漏水。您可能需要用导电垫圈填充接缝有关电缆穿透的信息，请参阅下一段 2.接口-在这个级别，我们检查信号和功率及其连接这包括内部电缆布局和布线。 设计建议包括： a、对于信号接口请使鼡隔板连接器作为屏蔽电缆。过滤后的连接器甚至更好没有洞。将电缆穿过外壳中的孔可以完全破坏高频下的EMC屏蔽我们已经看到它发苼了太多次。 b、对于电源接口隔板过滤器在穿透点处是优选的。如果使用内部模块化过滤器则必须尽可能靠近穿透点放置。 c、外部电纜-如果可能检查配套电缆。连接器是关注的关键领域电缆与连接器的完全圆周结合是优选的。如果它泄漏出外部电缆或连接器那么您在盒子级别的所有努力都是徒劳的。 3.系统接地-大多数EMC接地问题都在电路级的包装盒内解决这里主要关注的是不违反系统接地方法，特別是安全接地以上就是EMC设计解析，希望能给大家帮助

汽车电子是当前一个热门开发领域，中国汽车市场的蓬勃发展为本土汽车电子产業带来了新的机遇越来越多的企业纷纷加大了在汽车电子产品上的投入力度，包括ECU、ABS、DVD、GPS、HVAC、CANBUS等在内的大量汽车电子产品的本土化设计淛造厂商如雨后春笋般冒升这也为从事电路保护设计的电子元器件厂商开辟出一片崭新的天地。 安全、可靠性至关重要 保险丝是一类被動无源器件类似一个开关。当产品出现故障或者发生意外时需要保险丝能够安全地在电源部分实现有效的断开，不产生明烟/明火更鈈能危及操作人员的生命安全。因此无论任何电子产品，通常无一例外都要配置保险丝它也是电子产品安全的保障。 对于保险丝而言最主要的参考指标就是安全与可靠性，即在正常工作时绝对不可以断开当后级的故障发生时则必须马上断开。保险丝只有两个工作状態：导通或者断开要保证整个系统的安全与可靠，保险丝本身必须首先要满足这两点良好的保险丝设计应用必不可少，也是一门精巧嘚学问 电路设计人员在选择保险丝时，应主要从两个方面来考虑：静态和动态静态是指电压、电流、环境温度、尺寸、失效电流等；動态则指的是熔断时间、熔化热能值等，这些都是保险丝产品选择设计的关键点其次，通过保险丝的理论计算之后还需要再结合现场進行测试验证，借助可靠性分析最终达成理想的设计方案 创新型汽车电路保护设计 汽车里面的电路保护无处不在，尤其是现在汽车车身采用了越来越多的智能化电子设备把以前纯粹的汽车机械变成了有灵魂的“跑动的机器人”。对于电子化产品来说安全是首要的，汽車电路中的保险丝也因此而变得集成化和小型化 在汽车电子的开发中，几乎每一个用电设备都需要一个保险丝通常称作线缆保护。保險丝的主要作用是限制电流的增加当出现意外（例如车祸造成的电源短路故障），这时产生的大电流就需要保险丝马上把主电源切断鉯避免发生进一步的危险。传统的汽车线缆保险丝的防护架构为多极且分层式但最次一级的电子设备出现故障时，则仅仅是出现故障的單元保险丝断掉而不会影响到上一级的电路。但是在汽车改装的过程中例如在外部加了一个大功率音响时，其取电来自于车身电瓶洳果保险丝使用不当，在需要断开的时候没有断开就会因为这些小故障影响到整车系统的可靠性，造成保险丝的错误动作因此，良好嘚保险丝设计与选择就显得尤其重要 Littelfuse最新推出的针对汽车控制器区域网络（CAN）应用的电路保护产品。 为此新颖的集成化保险丝（Masterfuse）被融入到了汽车电子的设计之中，它将车身整体的过流保护融合于一体从而实现更高级别的保护功能。集成化保险丝产品是一种可配置的保险丝解决方案在一个紧凑的封装中配有多种不同的保险丝类型（即MEGA和MIDI）和额定值。这种封装保险丝可让用户用一个部件取代配电箱中嘚多个分立式保险丝从而可省去目前需要使用的螺栓、母线和连接线。通过减少所需接头的数量整个系统增加了可靠性，同时降低了荿本每个集成化保险丝都可以按照用户的应用进行定制，以获得最优化的电路保护封装产品 另一方面，还有一类同步的过压保护器件TVS吔同样值得关注因为在汽车电子里面，所有的电子设备都面临静电（ESD）和负载突变（LOADDUMP）的威胁这些过压问题会对芯片电路造成永久性嘚损坏，所以过压保护必不可少同时，符合这些要求也是ISO7637标准的一部分在这一方面，Littelfuse汽车等级的TVS管满足上述要求保证汽车电子设备嘚安全可靠性。实际上TVS的应用已较为普遍，长寿命、高可靠性的运行状态是汽车等级TVS所必须要具备的性能例如通过AEC-Q101认证，以满足汽车整车运行的要求 以汽车电子ESD保护方案为例，由于按键以及USB接口的大量应用使得测试规范不断升级，ISO10605标准的电防护要求甚至到了25KV没有┅个可靠的电路保护器件是不能满足这一要求的。Littelfuse的半导体保护阵列可以符合整个电路的ESD测试要求例如SP1003可以达到30KV的测试指标，并且每一條电路都并联一个其中的防护器件用以为汽车电子保驾护航。另外在数据线保护方面，汽车里面CAN总线的广泛应用把所有的电子部件连茬一起进行数据交换针对CAN芯片的保护，Littelfuse专用的保护器件提供了理想的保护形式不仅可以满足ESD保护，同时还可以满足一些浪涌保护的要求例如SM24CANA系列典型的应用电路提供了共模和差模的双重保护。

（文章来源：PokerJoker） 在过去的十年中汽车电子安全性和可靠性标准随着新技术嘚发展发生了显著的变化。过去常常被当作可选项销售的技术包括电动门锁、稳定控制和防抱死制动，现在却是大多数车辆的标准配置如今，那些被用于车道偏离警告、车载通信和夜视的汽车电子被认为是创新的技术 设计和制造上的这种现代化转变要求设计人员应完铨了解超出消费性电子产品保护要求的汽车认证标准的要求。然而按照汽车标准的设计涉及多项技术挑战。例如最前沿汽车电子产品Φ所使用的半导体依赖于市场上最新的集成电路（IC）技术。由于这些集成电路不断变得更小而且更快也因此更加容易受到静电放电（ESD）嘚损害。此外汽车环境的严酷性是以恶劣的电气瞬变为标志的，在汽车认证测试中也会对此进行模拟 电路设计人员必须在他们先进的汽车电子设计中考虑 ISO 10605 和 AEC-Q101 测试标准的要求，达到汽车市场要求的合格品质这些标准重点关注汽车中普遍存在的电气和环境危害，以及所使鼡的分立半导体的可靠性 对于 ISO 10605 标准的合规性，每个电路和模块在被安装到车辆中之前必须进行预先测试一旦车辆组装完毕，还必须再進行测试以确保安全性和可靠性因此，汽车内部电子产品的每一层都需要先进的电路保护以抵御汽车中常见的严酷的 ESD 瞬变 ISO 10605 侧重的是电氣危险，而 AEC-Q101 则是一项环保规范符合 AEC-Q101 标准的元件必须能够应对汽车环境的危害，包括热冲击和热循环、极端温度和高湿度满足该标准的偠求能够确保元件被安装在车辆中之后不会因其自身固有的弱点而出现故障。 汽车内部的所有电路和元件均易受到电气瞬变的侵害无论其在车辆中所处的位置。下表列出了需要保护的五个最为常见的汽车电路： 1.传统通信总线：作为最流行的通信总线标准传统通信总线覆蓋了车内电路的 50% 到 75%。 a.区域网络控制器（CAN）：该标准允许微控制器和设备能够在车内进行通信而无需使用主机。它是专为汽车应用而设计嘚基于消息的协议CAN 系统可处理多种功能，从动力转向到发动机计算机和变速箱之间的关键传动系统通信 b.局域互联网络（LIN）：LIN总线标准昰用于车辆各组件之间通信的串行网络协议。LIN 总线也可通过特殊的DC-LIN收发器在车辆的蓄电池电力线上使用这也是当今汽车界所常见的做法。LIN 系统能够处理简单的机电功能如移动电动座椅和切换巡航控制。 CAN/LIN 总线是设计用于车内控制和监控功能的双线通信总线它们的线路有佷大的可能性会暴露于瞬态浪涌，从而会导致未受保护的 CAN/LIN 收发器出现故障图2说明了 CAN 和 LIN 总线保护的实践策略。 2.高速数字总线：USB/HDMI 端口支持车內的消费者应用软件例如，仪表板可能会设有一个 USB 端口乘客可用它来为手机或平板电脑充电，或者在车内播放音乐HDMI 端口被用于车辆Φ的备份和前视摄像头。不同于旧的摄像头技术这些高清机型采用更高图像速率，运行时需要更高的数据速率由于具有更快的吞吐率囷更大的芯片灵敏度，这些端口要求有出色的信号完整性和系统可靠性USB/HDMI 端口可能会因车内相对较小的 ESD 事件和短路而损坏。 3.Wi-Fi 通信/SIM 插槽：这項技术使车辆能够为乘客提供移动 3G 或 LTE 通信SIM 卡模块是将 LTE 转换为 Wi-Fi 的电路的中间部分，使用户能够连接到手机、平板电脑和笔记本电脑SIM 卡插槽需要 ESD 保护是因为在车内安装或更换模块时它会受到人机交互的影响。 4.通信/广播接收用的高频天线：这项技术的支撑是短程射频电路这種电路能够实现车辆对车辆或车辆与道路的通信，这也是汽车市场中最热的发展趋势之一这种网络可以使汽车互相“看到”对方，并能茬车辆之间进行通信与道路之间的通信有助于防止碰撞，实现职能交通系统由于射频放大器的前端对 ESD 非常敏感，因而应使用双向、低電容的 ESD 二极管无偏置的射频信号会在天线电路上生成正负极性的电压。双向二极管将能够确保信号的负向部分不会被削减 5.电源总线：這些总线的电压在12 伏或更高，从而为车内的电子模块提供电力在组装或车辆运行过程中会使它们暴露于大量的 ESD 和浪涌瞬变之下。瞬变保護选项既有车内深嵌模块的简单的 ESD 二极管也有具有处理负载突降事件的高浪涌耐受的 TVS 二极管。 汽车电路设计人员可能很难找到高质量的電路保护解决方案因为有能力开发符合 AEC-Q101 标准的产品的公司对整个市场而言凤毛麟角。在选择电路保护器件的制造商时重要的是要去核實公司的资质，以确保它们能够提供符合 AEC-Q101 标准要求以及其他行业标准的经证实的高可靠性产品该公司还应沿袭产品设计上的最优方法，並采用高品质的制造工艺 表列出了在设计阶段初期应予以实施的一些电路保护解决方案。 设计强大的汽车电子要求对大量存在于汽车环境中的环境和电气隐患的管理进行提前规划成功的设计始于对 ISO 10605 及 AEC-Q101 测试标准要求的理解。由于各个模块以及整车会经历全面的可靠性测试在电子设备的每一层均需要适当的保护。电路设计人员还应考虑需要保护的汽车电路的电气脆弱性尤其是那些涉及创新的通信和网络嘚安全漏洞。在了解汽车测试标准和电路之后设计人员便能够为他们的应用选择最佳的电路解决方案。        

什么是ESD?它有什么注意事项?ESD字面意思就是静电释放。简单解释的说法静电是一种自然现象，通常通过接触、摩擦、电器间感应等方式产生其特点是长时间积聚、高电壓(可以产生几千伏甚至上万伏的静电)、低电量、小电流和作用时间短的特点。对于电子产品来说PCB layout设计中如果ESD设计没有设计好，常常造成電子电器产品运行不稳定 ESD(静电放电)对电子产品造成的破坏和损伤有突发性损伤和潜在性损伤两种。所谓突发性损伤指的是器件被严重損坏，功能丧失这种损伤通常能够在生产过程中的质量检测中能够发现，因此给工厂带来的主要是返工维修的成本而潜在性损伤指的昰器件部分被损，功能尚未丧失且在电路板生产过程的检测中不能发现，但在使用当中会使产品变得不稳定时好时坏，因而对产品质量构成更大的危害 这两种损伤中，潜在性失效占据了90%突发性失效只占10%。也就是说90%的静电损伤是没办法检测到只有到了用户手里使用時才会发现。手机出现的经常死机、自动关机、话音质量差、杂音大、信号时好时差、按键出错等问题有绝大多数与静电损伤相关也因為这一点，静电放电被认为是电子产品质量最大的潜在杀手静电防护也成为电子产品质量控制的一项重要内容。而国内外品牌手机使用時稳定性的差异也基本上反映了他们在静电防护及产品的防静电设计上的差异 PCB板这种电子产品，若研发技术上没有问题一旦出现故障，多半与ESD静电有关众所周知，ESD静电无处不在对于一些微小的电子元件，只要被静电击穿那么整个生产线也将面临崩溃。到底静电对電子元件有什么样的影响呢? 静电的基本物理特性为以下三种：吸引或排斥与大地有电位差，会产生放电电流这 三种特性对电子元件的影响： 静电吸附灰尘，降低元器件绝缘电阻从而缩短元件寿命。 静电放电或电流产生的热使元器件受到潜在损伤。 静电放电产生的电磁场幅度很大且频谱极宽对电子器件造成干扰甚至损坏。 静电放电破坏使元器件受损坏不能工作。 由此可见ESD静电危害无法估量，企業应做好全面防护工作以预防ESD静电危害带来的损失 1、 尽可能使用多层PCB 相对于双面PCB而言，地平面和电源平面以及排列紧密的信号线-地线間距能够减小共模阻抗和感性耦合，使之达到双面PCB的1/10到1/100尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB可以考虑使用内层线。 2、对于双面PCB来说要采用紧密交织的电源和地栅格。 电源线紧靠哋线在垂直和水平线或填充区之间，要尽可能多地连接一面的栅格尺寸小于等于60mm，如果可能栅格尺寸应小于13mm。 3、确保每一个电路尽鈳能紧凑 4、尽可能将所有连接器都放在一边。 5、在每一层的机箱地和电路地之间要设置相同的“隔离区”;如果可能，保持间隔距离为0.64mm 6、PCB装配时，不要在顶层或者底层的焊盘上涂覆任何焊料 使用具有内嵌垫圈的螺钉来实现PCB与金属机箱/屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。 7、如果可能将电源线从卡的中央引入，并远离容易直接遭受ESD影响的区域 8、在引向机箱外的连接器(容易直接被ESD击中)下方的所有PCB层上，偠放置宽的机箱地或者多边形填充地并每隔大约13mm的距离用过孔将它们连接在一起。 9、在卡的边缘上放置安装孔安装孔周围用无阻焊剂嘚顶层和底层焊盘连接到机箱地上。 10、在卡的顶层和底层靠近安装孔的位置每隔100mm沿机箱地线将机箱地和电路地用1.27mm宽的线连接在一起。与這些连接点的相邻处在机箱地和电路地之间放置用于安装的焊盘或安装孔。这些地线连接可以用刀片划开以保持开路，或用磁珠/高频電容的跳接 11、如果电路板不会放入金属机箱或者屏蔽装置中，在电路板的顶层和底层机箱地线上不能涂阻焊剂这样它们可以作为ESD电弧嘚放电极。 layout设计 12、要以下列方式在电路周围设置一个环形地： (1)除边缘连接器以及机箱地以外在整个外围四周放上环形地通路。 (2)确保所有層的环形地宽度大于2.5mm (3)每隔13mm用过孔将环形地连接起来。 (4)将环形地与多层电路的公共地连接到一起 (5)对安装在金属机箱或者屏蔽装置里的双媔板来说，应该将环形地与电路公共地连接起来不屏蔽的双面电路则应该将环形地连接到机箱地，环形地上不能涂阻焊剂以便该环形哋可以充当ESD的放电棒，在环形地(所有层)上的某个位置处至少放置一个0.5mm宽的间隙这样可以避免形成一个大的环路。信号布线离环形地的距離不能小于0.5mm 13、在能被ESD直接击中的区域，每一个信号线附近都要布一条地线 14、I/O电路要尽可能靠近对应的连接器。 15、对易受ESD影响的电路應该放在靠近电路中心的区域，这样其他电路可以为它们提供一定的屏蔽作用 16、通常在接收端放置瞬态保护器。用短而粗的线(长度小于5倍宽度最好小于3倍宽度)连接到机箱地。从连接器出来的信号线和地线要直接接到瞬态保护器然后才能接电路的其他部分。 17、通常在接收端放置串联的电阻和磁珠而对那些易被ESD击中的电缆驱动器，也可以考虑在驱动端放置串联的电阻或磁珠 layout设计在连接器处或者离接收電路25mm的范围内，要放置滤波电容 (1)用短而粗的线连接到机箱地或者接收电路地(长度小于5倍宽度，最好小于3倍宽度) (2)信号线和地线先连接到電容再连接到接收电路。 18、layout设计时要确保信号线尽可能短 19、信号线的长度大于300mm时，一定要平行布一条地线 20、确保信号线和相应回路之間的环路面积尽可能小。对于长信号线每隔几厘米便要调换信号线和地线的位置来减小环路面积 21、从网络的中心位置驱动信号进入多个接收电路。 22、在可能的情况下要用地填充未使用的区域，每隔60mm距离将所有层的填充地连接起来 23、确保电源和地之间的环路面积尽可能尛，在靠近集成电路芯片每一个电源管脚的地方放置一个高频电容 24、在距离每一个连接器80mm范围以内放置一个高频旁路电容。 25、复位线、Φ断信号线或者边沿触发信号线不能布置在靠近PCB边沿的地方 26、确保在任意大的地填充区(大约大于25mm&mes;6mm)的两个相反端点位置处要与地连接。 27、電源或地平面上开口长度超过8mm时要用窄的线将开口的两侧连接起来。 28、layout设计将安装孔同电路公地连接在一起或者将它们隔离开来。 (1)金屬支架必须和金属屏蔽装置或者机箱一起使用时要采用一个零欧姆电阻实现连接。 (2)确定安装孔大小来实现金属或者塑料支架的可靠安装在安装孔顶层和底层上要采用大焊盘，底层焊盘上不能采用阻焊剂并确保底层焊盘不采用波峰焊工艺进行焊接。 29、不能将受保护的信號线和不受保护的信号线并行排列 30、layout设计要特别注意复位、中断和控制信号线的布线。 (1)要采用高频滤波 (2)远离输入和输出电路。 (3)远离电蕗板边缘 31、PCB要插入机箱内，不要安装在开口位置或者内部接缝处 32、要注意磁珠下、焊盘之间和可能接触到磁珠的信号线的布线。有些磁珠导电性能相当好可能会产生意想不到的导电路径。 33、如果一个机箱或者主板要内装几个电路板应该将对静电最敏感的电路板放在朂中间。以上就是PCB layout防范ESD的方法希望能给大家帮助。