整改背景
客戶的產(chǎn)品是戶外通信小盒子，全金屬外殼，有裸露在外的天線，客戶反饋在正常使用時出現(xiàn)內(nèi)部芯片打壞的現(xiàn)象，不良率接近10% 。
客戶的產(chǎn)品是用于戶外的，極易受到外界環(huán)境的干擾，特別是雷雨天氣。當(dāng)雷電擊中周圍時產(chǎn)生了電磁場，當(dāng)戶外線路穿過電磁場時，在電磁場中會感應(yīng)出電壓或電流；或者雷擊產(chǎn)生的地電流直接通過外殼傳導(dǎo)到產(chǎn)品內(nèi)部，通過與天線的芯線之間產(chǎn)生的電壓差造成產(chǎn)品損壞失效。實驗室以IEC61000-4-5雷擊浪涌測試標(biāo)準(zhǔn)來模擬這一現(xiàn)象。
模擬測試
對線芯和外殼地進行1.2/50-8/20uS組合波雷擊浪涌測試，實驗電壓從低到高步進：
> 測試1kV ，產(chǎn)品無異常；
> 測試2kV ，信號接收異常，拆開外殼，發(fā)現(xiàn)ESD已經(jīng)炸裂，芯片也出現(xiàn)發(fā)黑的現(xiàn)象，與客戶反饋的使用異?，F(xiàn)象接近。
測試整改
（1）產(chǎn)品的金屬外殼與PCB板的地通過高壓電容進行隔離，把高壓電容換成GSM090D陶瓷氣體放電管，測試2KV，信號接收異常。拆開外殼，現(xiàn)象有所改善，沒有出現(xiàn)芯片燒黑的跡象。對器件進行測試，發(fā)現(xiàn)ESD短路失效。
（2）經(jīng)分析，客戶的ESD是直接與放電管并聯(lián)，沒有經(jīng)過耦合電容做退藕，導(dǎo)致ESD比GDT先動作，造成ESD短路失效。
（3）調(diào)整電路，把TUSD05CB這顆ESD放在33pF耦合電容的后面，再進行2KV雷擊浪涌測試，發(fā)現(xiàn)信號接收仍然異常。拆開外殼，沒有發(fā)現(xiàn)燒壞的現(xiàn)象，對器件進行測試，也沒有發(fā)現(xiàn)ESD損壞。
（4）通過與客戶溝通，確認客戶的芯片耐壓只有8V，分析由于鉗位電壓過高引起芯片損壞。在ESD后面再串一顆0402封裝，22pF的貼片電容，對鉗位電壓進行抑制，重新測試2KV，測試通過。
（5）客戶前級采用的放電管為GSM090D，浪涌通流量為2KA，可以通過1.2/50-8/20uS組合波4KV測試，所以該防護方案理論可以通過4KV雷擊浪涌測試。繼續(xù)提高測試要求，用3KV雷擊浪涌進行測試，測試通過。升高電壓到4KV進行測試，發(fā)現(xiàn)信號接收異常，拆開外殼，發(fā)現(xiàn)是天線處銅皮開裂引起，進行飛線處理，測試通過?？蛻艉笃谛枰獙€徑進行加寬處理。
總結(jié)：通過SPSEMI實驗室的模擬測試和分析，發(fā)現(xiàn)客戶產(chǎn)品在防護上確實存在問題。經(jīng)過選型整改，可以提升客戶產(chǎn)品的防護能力，為客戶在后續(xù)產(chǎn)品的升級改進提供方案和依據(jù)。