ESD 如何过 6KV ?

只看该作者 · 2013-9-21 16:00

如题，本人想把ST的芯片用在汽车防盗器/无钥匙进入上面去，现在所有功能都已经做好了，可是测试才发现，ST芯片无法承受车规的6KV接触放电（ESD 6KV）。
具体现象为：每次电击都会导致芯片死机；加入内部看门狗之后，会导致看门狗复位；但是电击次数超过10次以后，看门狗也没有用了，直接死机；

对策：从ST的说明书里面看到，芯片本身的ESD等级只有2KV，很悲剧的重新画板加上了ESD管子，对每一个用到了的IO都加了ESD管。虽然发现效果好了很多，但是死机的现象还是有的。于是把两层板改成了四层板，铺了大片的地线，给电源加了保护，给地线做了隔离等等，折腾了三个硬件版本，最终是通过了ESD 6KV测试，不过硬件已经增加了好多的外围元件了，感觉有点得不偿失，要是一开始就用飞思卡尔或者PIC，应该不会这么折腾。

特发帖于大家共享这些经验，希望有相关做汽车电子的童鞋给点更好的建议！

只看该作者 · 2013-9-21 16:09

楼主很强的,不知道STM32是否直接有汽车级别的可选。。。

只看该作者 · 2013-9-21 16:09

还有辐射试验，场强50V/米，这个试验也是比较难过，老是死机！ ST的芯片抗干扰还是比较差！！！！！

只看该作者 · 2013-9-21 16:10

qiuming 发表于 2013-9-21 16:09
楼主很强的,不知道STM32是否直接有汽车级别的可选。。。

没有哦，我查遍了ST的型号，都是工业级的，也就是ESD2KV级别的。

3万 · 2013-9-22 09:28

只看该作者 · 2013-9-28 22:50

wenshijian 发表于 2013-9-21 16:10
没有哦，我查遍了ST的型号，都是工业级的，也就是ESD2KV级别的。

那你只能从设计上解决啦...
STM32 ST有用空调压缩机驱动控制上是没问题,我想在你的产品上也可以吧....

只看该作者 · 2013-9-29 08:46

只看该作者 · 2013-9-29 09:51

感觉应该还是电路设计上的问题，我们做静电都是接触8KV，电荷释放不好，很容易出问题的！

只看该作者 · 2013-9-29 09:57

解决方法最简单的就是选用PIC，AVR,,飞思卡尔等抗干扰好的片子，你这些实验以前在计量院做过很多次，就静电接触放电出过问题，但是外壳处理下还是很好过的，STM32没做过这些实验，但是平时用给我感觉是不太好，就是一屌丝芯片。。。。。

反正我的USB之类的接口全加ESD芯片。。

只看该作者 · 2013-9-29 09:57

还有就是静电要有放电！

只看该作者 · 2013-9-29 10:45

boyie 发表于 2013-9-29 09:57
解决方法最简单的就是选用PIC，AVR,,飞思卡尔等抗干扰好的片子，你这些实验以前在计量院做过很多次，就静 ...

ST确实是个屌丝芯片，动不动就闹**，还是菲斯卡尔高富帅。你们做什么的要过8KV？

只看该作者 · 2013-9-29 14:49

芯片本身的EMC级别和系统的EMC级别完全是两个概念。。。。
对于EMC的性能要求，原理图的设计和PCB的布局是很关键的。
ST的芯片，我经手过的多个项目，基本ESD 10000V, EFTB 4800V，没有使用专门的ESD保护器件。很多情况下是靠一个阻容网络或对地线进行优化就实现了比单纯加ESD器件都还要好的EMC性能。
给做RF immunity的项目的朋友个建议：注意电源线及地线，尤其是晶振周边的布线，最好不要在晶振下有走线（高频下都是天线）实在无法避免，串入电阻/磁珠减少干扰的能量
还有地线的铺法，大面积无差别敷铜不是一个“普适原则”，合理的地线布局（数字模拟分开，最后单点接地）是规避EMC干扰的好方法：这些实战经验，供参考。

1万 · 2013-9-29 16:26

很不错！
问题是温度能达到要求吗？

只看该作者 · 2013-9-29 20:36

温度是其次啦，ST芯片的接触放电才2KV，这才是要命的

只看该作者 · 2013-11-8 13:27

一般芯片的接触放电也就2KV了,还没听说有什么芯片可以做到接触8kv的.

只看该作者 · 2013-11-8 16:01

ESD讲的是系统，你见哪个去做认证测试是拿单一芯片？

遇到过这样的问题很多回，基本都是靠系统设计来改善。改善不是就一定要在外面加TVS，还有很多其它方法，比如元件的走线、布局等等，非常认同12楼的说法。
我也一样在用Freescale的PowerPC和Microchip的dsPIC33，设计没做好，ESD一样搞不定。

只看该作者 · 2013-11-8 20:33

非常认同12#、16#的观点！大多数EMC问题的解决都不必增加很多成本，不会像楼主那样增加很多保护器件甚至改成4层板！
EMC本身就是门学问，而现在很多工程师根本就不去了解，把EMC问题都交给了芯片和EMC专用器件，悲哀啊！芯片本身的抗干扰性固然重要，但是99%的EMC问题都是系统设计不合理产生的！
ST好歹给出了芯片的ESD测试数据，而许多所谓的抗干扰性能强的芯片却羞于将这个数据写入数据手册。看客自辨！