智能手机PCB设计-ESD防护

在智能手机产品设计中，需要考虑ESD防护的主要有以下接口或组件：

SIM 卡接口

USB 接口

耳机接口

MIC

Receiver

Speaker

LCD

充电接口

Micro SD 接口

串口

电池接口

按照不同接口的 ESD状况，划分防护等级。

防护等级一：硬件上必须进行 ESD防护

防护等级二：建议进行 ESD防护

1.电池接口的ESD 防护

电池接口器件的温度检测信号可采用普通的压敏电阻进行防护。除 TVS进行防护外，还需要在电池电源附近增加 100μF电容。

2.SIM卡接口的ESD 防护

SIM 卡的 VCC 过流较小，可以同 SIM 卡其他信号采用同样的防护器件。SIM 卡信号速度较低，且一般不可热插拔，静电防护等级可稍低，在 PCB设计时尽量减少表层走线。

3.SD 接口的 ESD防护

SD卡接口防护器件接地尽量靠近卡座管脚。通过卡座机械结构检测卡插拔时，因机械接触的固有原因，会造成 SD_DETECT 信号在边沿出现毛刺，硬件可在靠近此信号处并联10pF左右的电容，同时在软件中作去抖动处理。

4.USB接口的 ESD 防护

USB_D+和 USB_D-信号需要保护器件的寄生电容小于 3pF，而VBUS 信号和 Charge信号复用，需要功率高，过流能力强的防护器件。这三路信号的 ESD防护建议采用USB 接口专用防护器件。

5.LCD接口以及Camera 的 ESD防护

如果像参考设计一样将 LCD接口封闭在结构构中，受到 ESD的影响可能性较小，针对 ESD防护，需要 LCD的 FPC（Flexible Printed Circuit）有良好的接地，以确保可靠接地。如 LCD直接暴露在人体可接触的范围，则在 LCD接口上需要增加 ESD/EMI器件进行防护。

6.耳机接口的ESD 防护

音频信号为低频模拟信号，且电流较小，对防护器件的寄生电容无具体要求，耳机接口的地管脚和屏蔽地管脚需要就近打孔到主地。此外，在 PCB 板上需要做好对高速高频信号空间干扰的防护（高速高频信号需有屏蔽罩保护或者内层走线） ，避免出现 EMI问题，并通过一定的耦合途径影响音频信号。ESD防护器件应尽可能靠近耳机管脚摆放。

7.音频其他接口的 ESD防护

在结构外壳无直接的接触点，但是有结构孔对外，存在受到空气放电影响的可能，因此仍然需要做 ESD防护处理。因其信号特性同耳机信号，ESD处理也可以同耳机接口采用 TVS管或压敏电阻，此外，在结构设计时，尽量加大外部静电到达内部管脚的路径，对 ESD保护也很有帮助。