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問題描述

某一有源醫(yī)療器械產(chǎn)品，在進(jìn)行EMC測試項(xiàng)目——靜電抗擾度測試（ESD）時(shí)，進(jìn)行USB接口接觸放電6KV測試，設(shè)備死機(jī)并且顯示屏花屏。

產(chǎn)品描述

該醫(yī)療器械產(chǎn)品采用內(nèi)部電源供電，帶有USB接口。由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)USB接口裸露，所以在進(jìn)行ESD項(xiàng)目測試時(shí)，這個(gè)接口必須進(jìn)行接觸放電測試。如圖所示：

USB接口外部圖

 USB接口內(nèi)部圖

整機(jī)內(nèi)部布局圖

整改步驟

1、首先懷疑USB  FPC走線阻抗過大，導(dǎo)致靜電通過FPC流向主控PCB板時(shí)產(chǎn)生較大壓差導(dǎo)致主板死機(jī)。于是將USB FPC排線用導(dǎo)電布包住，一端接USB外殼金屬罩，一端接PCB GND。然后進(jìn)行測試，測試結(jié)果fail。

2、將上下外殼分開進(jìn)行測試，可以通過；單獨(dú)對PCB GND放電，測試不通過。通過以上測試，總結(jié)出關(guān)鍵信息：一是主控PCB很脆弱，二是靜電能量是通過電磁波空間耦合到主板的。于是將屏幕鐵殼和主控板PCB GND隔離（之前是搭接在一起的），然后用銅箔把主控板PCB 覆蓋起來，銅箔邊緣與屏幕鐵殼搭接，這樣主控PCB上下都形成了屏蔽層。然后進(jìn)行測試，結(jié)果順利通過。產(chǎn)品在量產(chǎn)時(shí)主控PCB應(yīng)增加屏蔽罩或者進(jìn)行PCB改版設(shè)計(jì)。

總結(jié)

1、接觸放電能量會(huì)通過導(dǎo)電體直接耦合，也會(huì)通過空間電磁波耦合。對于這2種路徑，要能用正確的方案來排除和證明。

2、主控板CPU或敏感電路設(shè)計(jì)的時(shí)候要遠(yuǎn)離放電點(diǎn)。放電點(diǎn)包括各種外露的IO接口、金屬螺釘、散熱孔、外殼縫隙等。

3、對主控板GND放電，主機(jī)死機(jī)，說明主控板PCB設(shè)計(jì)不當(dāng)。設(shè)計(jì)PCB時(shí)候要注意地平面的完整性，關(guān)鍵信號(hào)線要包地處理，走線盡量短。