1、问题描述
某工业显示屏ESD测试过程中，接口、USB、串口暴露于6 kV接触放电，每次测试系统液晶屏出现蓝屏，系统崩溃，重新上电后可以恢复，实验失败。
这个问题已经过去半年了。在此期间，客户公司和解决方案公司已经从V1.0-V1.31换了四次板，投入了大量的人力物力，仍未解决。时间紧迫。
2、故障诊断
考虑到板卡已经从接地、滤波、隔离等方面进行了设计和整改。均未得到改善，怀疑该板存在ESD弱点，因此本次决定采用敏感源诊断整改方案，从源头上彻底解决问题。
根据实验现象分析，判断CPU功能单元受到干扰，从实际经验和信号功能角度分析核心子板(CPU模块电路)信号，判断表1所列信号敏感，易受静电干扰。
表1易受ESD干扰的敏感信号
将ESD静电枪的电压分别调整到100V、300V、600V和1000V，对芯子板表1所示的信号引脚进行接触放电，寻找ESD敏感信号，如图1所示。
图2接触IC引脚
这些问题在实验中没有再次出现，因此由这些信号引起的问题被消除了。测试记录如表2所示。
表2 ESD敏感信号的验证结果
继续分析核心子板上的敏感电路。接触敏感信号DDR_CLK 100V放电时，每次都能重复出现问题。
DDR_CLK布线4mil，布线没有预留焊盘，整改措施有限。为了确定静电辐射电磁场对DDR_CLK时钟信号是否有影响，使用了金属接地线，放置在DDR_CLK线正上方，用静电枪对接地线的铜鼻进行打孔，如图3所示。
图3接触接地线的铜鼻
按照图3所示的方法，当6KV触点放电时，可以重复出现五次放电的问题。因此，证实了静电电磁场辐射对DDR_CLK信号和DDR器件有影响。这时用铜箔对核心板区域进行屏蔽接地，保护DDR敏感信号和模块，如图4所示。
图4核心板模块屏蔽
屏蔽核心板模块区域后，I/O接口每次连续进行正负6KV、8KV、10KV接触放电40次，系统运行正常，问题得到解决。因此确定核心板受到静电干扰，整机死机。
3、原因分析
继续验证整机ESD是辐射耦合还是电容耦合。经过分析，系统的ESD放电路径是I/O接口——单板PGND——金属衬垫——金属机箱——机箱盖——地线，如图5所示。
图5整机静电放电路径
当机箱盖和金属机箱没有拧紧，或者机箱盖没有盖上时，发现此时静电放电没有问题，排除辐射耦合。那么此时的静电放电路径就是I/O接口——单板PGND——金属衬垫3354金属机箱，也就是说核心板的DDR敏感部分和机箱盖没有容性耦合(两者距离很近)，如图6所示。
图6移除后盖后的整机静电放电路径
综上所述，整机核心子板简单静电耦合模型如图7所示。
图7核心子板静电耦合模型
诊断时，带屏蔽罩的核心子板的静电耦合模型如图8所示。
图8核心子板静电耦合模型
可以看出，芯子板加屏蔽后，机箱后盖的静电能量直接耦合到金属屏蔽上，通过屏蔽的接地引脚连接到GND，从而防止ESD直接耦合到t
换板后，再次进行静电测试。此后系统崩溃的问题没有再出现，测试通过。
【岛主评论/点睛之笔】
在ESD实验中，工程师经常会中枪而死。整改也没用。就算我们做了无数次PCB的改动也是徒劳的，让我们怀疑自己的人生，嘲笑自己此刻想死！为什么？因为电路中存在对ESD极其敏感的薄弱点，如果不攻其要害，如何攻克！在这种情况下，通过仔细的诊断和分析确定了产品的ESD问题，然后通过屏蔽敏感源成功解决了该问题。文中的整改方法和思路启示我们，打蛇七寸，捉贼必擒王，不出招，直击要害，一战成功。
回顾唐子红
