问题描述

某一有源医疗器械产品，在进行EMC测试项目——静电抗扰度测试（ESD）时，进行USB接口接触放电6KV测试，设备死机并且显示屏花屏。

产品描述

该医疗器械产品采用内部电源供电，带有USB接口。由于产品设计时USB接口裸露，所以在进行ESD项目测试时，这个接口必须进行接触放电测试。如图所示：

USB接口外部图

 USB接口内部图

整机内部布局图

整改步骤

1、首先怀疑USB  FPC走线阻抗过大，导致静电通过FPC流向主控PCB板时产生较大压差导致主板死机。于是将USB FPC排线用导电布包住，一端接USB外壳金属罩，一端接PCB GND。然后进行测试，测试结果fail。

2、将上下外壳分开进行测试，可以通过；单独对PCB GND放电，测试不通过。通过以上测试，总结出关键信息：一是主控PCB很脆弱，二是静电能量是通过电磁波空间耦合到主板的。于是将屏幕铁壳和主控板PCB GND隔离（之前是搭接在一起的），然后用铜箔把主控板PCB 覆盖起来，铜箔边缘与屏幕铁壳搭接，这样主控PCB上下都形成了屏蔽层。然后进行测试，结果顺利通过。产品在量产时主控PCB应增加屏蔽罩或者进行PCB改版设计。

总结

1、接触放电能量会通过导电体直接耦合，也会通过空间电磁波耦合。对于这2种路径，要能用正确的方案来排除和证明。

2、主控板CPU或敏感电路设计的时候要远离放电点。放电点包括各种外露的IO接口、金属螺钉、散热孔、外壳缝隙等。

3、对主控板GND放电，主机死机，说明主控板PCB设计不当。设计PCB时候要注意地平面的完整性，关键信号线要包地处理，走线尽量短。