液晶屏ESD防护解决方案

Posted 2021-09-07 Amy雷卯电子青青

最近雷卯电子EMC工程师接到很多同学关于液晶屏ESD失效的整改案例，其实非常建议电子工程师在设计时考虑esd防护，这里做一个科普。

1静电的产生
静电是一种客观存在的自然现象，产生的方式多种，如接触、摩擦、电器间感应等。静电的特点是长时间积聚、高电压、低电量、小电流和作用时间短的特点。人体自身的动作或与其他物体的接触，分离，摩擦或感应等因素，可以产生几千伏甚至上万伏的静电。

2行业的困扰
ESD（静电放电）对电子产品造成的破坏和损伤有突发性损伤和潜在性损伤两种。所谓突发性损伤，指的是器件被严重损坏，功能丧失。这种损伤通常能够在生产过程中的质量检测中能够发现，因此给工厂带来的主要是返工维修的成本。而潜在性损伤指的是器件部分被损，功能尚未丧失，且在生产过程的检测中不能发现，但在使用当中会使产品变得不稳定，时好时坏，因而对产品质量构成更大的危害。

对触控产品而言，如果显示屏抗ESD能力弱，日常使用中，有可能会被ESD导致产品工作异常，死机，甚至损坏并引发其他的安全问题，所以目前各类液晶触控类产品在上市销售前的必须进行ESD及其他浪涌电流测试。

3.液晶屏ESD测试 fail的主要现象
3.1.无显示（黑屏或白屏）–>系统fail或LCM fail（背光/LCD）

3.2.显示断线。

3.3.显示花屏–>系统重新开机后能恢复正常。

3.4.显示闪动一下即正常。

4.ESD Fail 的类型：
4.1.IC 寄存器值 出错；

4.2.MIPI Vedio 数据出错；

5.ESD 防护之 硬件防护：
5.1.增加 ESD Ring;

强烈建议在静电接触口增加TVS ESD器件，利用其防静电特性，形成静电泄放回路，增强保护。

5.2.在Reset pin加一RC 电路;

5.3.在两侧VCOM处各加一TVS ，建议使用雷卯电子ULC0511CDN DFN1006封装。已在众多显示客户处成功应用，效果满意。

5.4.面板上的裸露线路需 涂绝缘胶 or 贴绝缘胶布;

5.5.不用的 MIPI pin 不可 floating, 接MVDDL ;

电子产品的接口防护需用过压保护器件，很多工程师意识到要用保护器件，但由于选型不当或没按照 ESD 电路 PCB 设计原则，造成产品静电测试或 EMC 测试不通过，产品多次验证测试，浪费人力财力，造成产品延迟上市的事情总有发生，或过度设计，造成成本压力。

雷卯电子专业为客户提供电磁兼容 EMC 的设计服务，提供实验室做摸底测试，从客户高效， 控本方便完成设计，希望为更多的客户能快速通过 EMC 的项目，提高产品可靠性尽力。雷卯电子电磁兼容实验室，提供外围静电浪涌保护参考电路。