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将ESD静电枪电压分别调至100V、300V、600V和1000V，分别对核心子板表1所示的信号管脚做接触放电，查找ESD敏感信号，如图1所示。

图2 接触打IC管脚

实验中问题没有复现，因此排除这些信号产生的问题，试验记录如表2所示。

表2 ESD敏感信号验证结果

继续分析核心子板上敏感电路，当对敏感信号DDR_CLK 100V接触放电时问题复现，且每次放电问题都可以复现。

DDR_CLK布线4mil，且布线未预留焊盘，整改手段有限，为了确定静电辐射电磁场对DDR_CLK时钟信号有无影响，则使用1根金属接地线，放在DDR_CLK线正上方，用静电枪打接地线铜鼻子，如图3所示。

图3 接触打接地线铜鼻子

按图3所示的方法，6KV接触放电时，5次放电问题都能复现，因此确认静电电磁场辐射对DDR_CLK信号和DDR器件有影响，此时使用铜箔将核心板区域利奥国际平台登陆并接地，保护DDR敏感信号和模块，如图4所示。

图4 核心板模块利奥国际平台登陆

将核心板模块区域利奥国际平台登陆后，对I/O接口进行接触放电正负6KV、8KV、10KV，每次连续40次放电，系统均运行正常，问题解决，因此确定为核心板受静电干扰导致整机死机。

3. 原因分析

继续验证确定整机ESD为辐射耦合or容性耦合，经分析，系统静电放电泄放途径为I/O接口——单板PGND——金属衬板——金属机箱——机箱盖板——接地线，如图5所示。

图5 整机静电泄放途径

当将机箱盖板与金属机箱不拧螺丝时或者机箱盖板不盖时，发现此时静电放电无问题，因此排除辐射耦合，那么此时静电泄放途径为I/O接口——单板PGND——金属衬板——金属机箱，则相当于核心板DDR敏感部位与机箱盖板无静电容性耦合（两者距离很近），如图6所示。

图6 去掉后盖整机静电泄放途径

综上整机核心子板静电耦合简易模型如图7所示。

图7 核心子板静电耦合模

诊断时核心子板加利奥国际平台登陆罩后此时静电耦合模型如图8所示。

图8 核心子板静电耦合模型

从图8可以看出，核心子板加利奥国际平台登陆罩后，机箱后盖板静电能量直接耦合到金属屏罩并通过利奥国际平台登陆罩接地引脚到GND，从而避免ESD直接耦合到敏感的DDR模块，问题得以解决。因此根据以上分析，为机箱后盖板静电干扰容性耦合至DDR模块电路导致ESD问题。

4. 整改措施

因核心子板是客户公司平台化产品，模块上DDR电路又及其敏感，推荐主板采用利奥国际平台登陆罩利奥国际平台登陆敏感核心子板模块的方案量产，本方案简单易行，成本增加不到0.5元，效果可靠。最后经与客户沟通，目前主板上空间充足，本方案可生产，利奥国际平台登陆罩如图9所示。

图9 核心板利奥国际平台登陆罩

5. 实践效果

改板后再次进行静电试验，此后系统死机问题再未复现，试验通过。

【总结】

ESD实验时，工程师经常碰到打一枪就死，整改来整改去没用，即便做了无数次PCB改板，也徒劳无功，搞得怀疑人生，自嘲下此刻想死的心都有了！何故？因为电路中有对ESD极其敏感的薄弱点，不攻要害，何来征服！本案例产品ESD问题，经过缜密的诊断和分析确定出了敏感源和耦合途径，然后通过对敏感源利奥国际平台登陆成功化解。本文的整改方法和思路启示我们，打蛇打七寸，擒贼要擒王，不出手则已，出手则要狠招绝招，首战即决战，一战定乾坤。