基于场路协同的手机静电放电仿真研究∗

王 倩，杨兰兰，王香霁，杨 昌，屠 彦

(东南大学电子科学与工程学院，江苏 南京 210096)

静电放电(Electrostatic Discharge，ESD)是静电电荷累积，在接触另一物体时，对这个物体到地的阻抗进行放电的一种现象[1]。随着现代电子设备的便携化发展，集成度越来越高，静电放电的影响也随之增大，可能干扰信号的传输，严重时甚至会直接击穿高精密的集成芯片[2]。在日常生活中，尤其秋冬干燥季节，人体静电放电最高可达15 kV，对电子设备的潜在危害很大[3]。

静电放电对电子设备的影响经常不易直接感知，并且存在累积性，即当时不产生影响，在多次累积后带来严重隐患和静电干扰场所及途径不能预期的特性[4]。因此对于静电放电在不同电子设备介质上的影响情况讨论很有必要。除放电介质影响之外，放电位置与芯片的距离也是很重要的一个因素。接地是静电防护中的基础措施，有效的接地方式能够给静电放电提供泄放路径，减少对内部电路的损害[5]。

本文采用CST 微波工作室(MICROWAVE STUDIO，MWS)和设计工作室(DESIGN STUDIO，DS)相结合的瞬态场路协同仿真方法，基于人体－金属静电枪模型对包含PCB 板、保护外壳和芯片模型的手机设备的信号传输进行研究，特别关注放电位置和放电介质对电磁干扰和信号传输的影响。

1 瞬态场路协同仿真模型

1.1 微波工作室三维全波模型

MWS 中手机三维模型由外部金属铝外壳和玻璃材质的显示屏组成，内部导入PCB 板，金属铝壳和接地板之间通过大电容连接。静电枪及手机三维全波仿真模型如图1 所示。……