#汽车VCU/MCU开发征文#VCU开发中遇到的ESD整改难题

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#汽车VCU/MCU开发征文#VCU开发中遇到的ESD整改难题 [复制链接]

1.先简单做一下自我介绍吧，自己从事硬件开发目前8年了，一开始是做消费电子，后来机缘巧合之下转行到了汽车电子，目前在某Tier1从事VCU控制器的研发工作，前段时间在做某主机厂的VCU控制器项目，在进行ESD试验摸底的时候，发现在打15kV空气放电时，主控IC会复位，整改过程可谓是一波三折，这里分享给大家。

2.问题描述：VCU控制器的外壳是塑料外壳，当采用15kV空气放电对主控IC正上方的塑料外壳部位进行ESD放电时就会发生主控IC复位。

3.分析过程：

a.该型号的主控IC因为降本的原因是第一次使用，之前使用的另一款主控IC的板子同样进行ESD试验，发现没有出现主控IC复位，查看两款IC的规格书发现，没有出现复位的主控IC其ESD等级是4KV，出现复位的主控IC其ESD等级是2KV，此时怀疑是主控IC自身的ESD等级不够导致的，但是这一款主控IC早已大规模在主机厂供货了，还得想想别的原因。

b.塑料外壳本身是不导电的，并且附近也没有开孔，因此暂时没办法考虑通过截断传导路径来整改的方案。

c.基于以上分析，考虑以下两种原因导致主控IC复位：

原因1：可能是静电直接耦合进入主控IC，如果是这个原因的话，整改方案只能通过加屏蔽罩或者修改外壳模具，增大主控IC和外壳之间的距离来解决，这种方案可谓是伤筋动骨呀，加屏蔽罩成本高，而且基于目前的结构方案也不太现实，修改外壳模具也走不通，目前由于车上安装空间限制，外壳是没办法加高的。

原因2：可能是静电干扰了复位电路或者晶振电路导致的主控IC复位，因为目前能想到的会导致主控IC复位的外围电路也就是复位电路或者晶振电路了。

原因1是最坏的结果了，如果是原因2，那还有的救，因此就从原因2接着进行排查；

d.首先验证复位电路，复位线走线已经遵循了最短的原则，通过割线的方式验证发现，主控IC复位依旧会复位。

 

e.接下来验证晶振电路，目前采用的晶振不是金属外壳，是普通晶振，然后就找软件工程师改了一版程序，把外部晶振关掉，然后主控IC靠内部RC时钟来允许，然后就发现这次主控IC居然没复位，看来静电是通过影响外部晶振从而导致主控IC复位的，然后赶紧找晶振供应商搞了一款金属外壳的晶振，金属外壳是接GND的，换上试了试，哈哈，这次主控IC没有复位了。

4.总结：

一个ESD，前前后后折腾了一周左右，期间也是慌得不行啊，项目周期太紧张了，但是好在不用伤筋动骨的去动模具改外壳，只是改了晶振就解决了此问题，还是比较欣慰的，硬件开发就是这样，常常要和EMC问题做斗争，有些问题能一开始想到，采取措施规避，有些问题一开始也想不到，但是遇到了，一定要有自己的整改思路，只要思路清晰，那解决问题只是时间问题。

nmg

好奇，15kV空气放电是什么情形？

类似天空中的闪电吗？

UUC

静电放电的起因：

试验目的：试验单个设备或系统的抗静电干扰的能力。

它模拟：

（1）操作人员或物体在接触设备时的放电。

（2）人或物体对邻近物体的放电。

静电放电可能产生的如下后果：

（1）直接通过能量交换引起半导体器件的损坏。

（2）放电所引起的电场与磁场变化，造成设备的误动作。

放电方式 ：

直接放电（直接对设备的放电）：接触放电为首选形式；只有在不能用接触放电的地方（如表面涂有绝缘层，计算机键盘缝隙等情况）才改用气隙放电。

间接放电：水平耦合，垂直耦合。

LeoMe

话说复位原因的话，mpu我不太清楚，至少mcu的话一般电源或者始终部分会有复位源寄存器，可以读出来上次muc复位的原因，比如是por上电复位（一般电源轨被干扰），或者rst引脚复位（rst引脚收到干扰）

Nubility

打静电的时候电磁干扰让晶振挂掉了？

qi777ji

这是经典的案例分享。实实在在的经验分享。论坛需要多一些这样的经验分享。EMC问题解决一般很难。晶振走线和包地很重要。要尽可能的靠近MCU和包地，引线越短越好。这种ESD放电会产生很强的电场造成瞬间频率偏移和晶振震荡异常。如果可能可以在晶振的下面铺地也可以减小概率。异常

JCF184

学习学习

se7ens

很好的案例分享，谢谢楼主了

lkh747566933

汽车电子入行新人路过，看看各位大神的帖子，积极学习进步。