問題描述

某一有源醫療器械產品，在進行EMC測試項目——靜電抗擾度測試（ESD）時，進行USB接口接觸放電6KV測試，設備死機并且顯示屏花屏。

產品描述

該醫療器械產品采用內部電源供電，帶有USB接口。由于產品設計時USB接口裸露，所以在進行ESD項目測試時，這個接口必須進行接觸放電測試。如圖所示：

USB接口外部圖

 USB接口內部圖

整機內部布局圖

整改步驟

1、首先懷疑USB  FPC走線阻抗過大，導致靜電通過FPC流向主控PCB板時產生較大壓差導致主板死機。于是將USB FPC排線用導電布包住，一端接USB外殼金屬罩，一端接PCB GND。然后進行測試，測試結果fail。

2、將上下外殼分開進行測試，可以通過；單獨對PCB GND放電，測試不通過。通過以上測試，總結出關鍵信息：一是主控PCB很脆弱，二是靜電能量是通過電磁波空間耦合到主板的。于是將屏幕鐵殼和主控板PCB GND隔離（之前是搭接在一起的），然后用銅箔把主控板PCB 覆蓋起來，銅箔邊緣與屏幕鐵殼搭接，這樣主控PCB上下都形成了屏蔽層。然后進行測試，結果順利通過。產品在量產時主控PCB應增加屏蔽罩或者進行PCB改版設計。

總結

1、接觸放電能量會通過導電體直接耦合，也會通過空間電磁波耦合。對于這2種路徑，要能用正確的方案來排除和證明。

2、主控板CPU或敏感電路設計的時候要遠離放電點。放電點包括各種外露的IO接口、金屬螺釘、散熱孔、外殼縫隙等。

3、對主控板GND放電，主機死機，說明主控板PCB設計不當。設計PCB時候要注意地平面的完整性，關鍵信號線要包地處理，走線盡量短。