Air ESD 触摸屏时产品USB传输死机问题

bigbig123

首先讲下触摸屏的结构。触摸屏分成了2部分。A部分没有任何连接，B部分是LCD的窗口部分，触摸屏的电极就在这。A部分和B部分中间有条1mm的空气间隙。空气放电，静电电弧先打到触摸屏的A部分边缘，通过A部分的导电填充物，传导到空气间隙处，然后击穿它（透过触摸屏面板，可以看到屏中间层有明显的击穿电弧），到达B部分，然后通过电极和FPC连接线到达主板，经PCB走线通过一个双向的ESD TVS，到CPU。在触摸屏正下方是LCD。
上面所讲这个放电过程，在设备USB传输中，会导致设备自动重起或死机。其他的任何点（USB，SD CRAD，B部分的边缘，裸板的各处GND等）都不会出现问题。
增加触摸屏与LCD之间的距离，样品就不会出问题。
有个现象值得一提，所有死的样品，他的LCD在ESD时会很闪烁；ESD时LCD闪烁的样品，不一定会死；LCD不闪的样品，一定不死。
试着在走线上并C，串R（由于触摸屏，不能很大），串L等措施均不能100%解决。
在不改变产品结构（MID），不改变触摸屏（TS）结构的基础上，请教各位大虾对这个问题有什么分析和看法？有什么好的解决的思路和方法？
十分感谢！

bigbig123

好象没多少人关注ESD问题啊[em03]

handy1206

可以把机器照片上传一下看看.

bigbig123

re 3楼
这个可能难办，公司保密协议很严格~~[em03]

milkline

可以在TVS之后信号线上串联磁珠看看。就你所说的现象很可能是高频电流流过导致的磁场串扰，造成死机。
但是由于你不可能串联大电阻，所以磁珠是个好办法。不会影响太多信号质量。
我不知道你加的是多大的电容，位置在什么地方，靠近CPU还是屏。

bigbig123

请看示意图 <img src="attachments/dvbbs/2009-12/20091271683173499.jpg" border="0" onclick="zoom(this)" onload="if(this.width>document.body.clientWidth*0.5) {this.resized=true;this.width=document.body.clientWidth*0.5;this.style.cursor='pointer';} else {this.onclick=null}" alt="" />

bigbig123

re 5楼：电容我从P级一直实验到1UF，位置在TS_FPC连接到PCB处的connector的过后，TVS之前；TVS之后也实验过；串联磁珠的方法实验过，120R@100M,1K@100M两种，木有效果

namelessfish

教你一招：
把TVS换成0.5W的Zener(玻璃封装的那种), 电压越低越好，以不影响touch pannel的信号为限。
此招很管用。

milkline

你电容都实验到u级了，都可以，为什么你说加电阻会有问题？电阻会使放电时间变长。
另外你现在确定静电是从触摸屏进去的还是从LCD进去的？

bigbig123

实际上，并联电容（uF）和串联电阻（百R级）都会对触摸屏灵敏度有影响，这里只是实验，实际的产品中是不可能这样的；何况就是如此大的值，依然不能解决问题。
其实我一直怀疑是ESD在击穿空气隙（个人理解为二次放电现象）时，产生了很强的电磁场（空气隙C应该很小，Q一定，则瞬间U很大），然后辐射到LCD，从而当机。所以增加距离等措施是有效的（只是实际中这个措施在生产中是不可行的）。然后用实验过铜皮屏蔽，只有把LCD全封闭在其下，才有点效果~~~不过，这显然是不现实的 头疼啊[em10]

re 8楼老兄：
这个板子的高度不够~~

milkline

问一下几K打死的？
另外你AB之间的导电填充物是干嘛的？

milkline

固定触摸屏和LCD的结构件不是金属的吗？

bigbig123

支架是金属的；填充是为了touch plane 的平整；+/-8K出问题；出问题样品率小于5%
严格的说，填充物和touch plane 生产工艺有关，milkline老兄应该对touch plane 的结构了解吧，我用的这款应该是先整体生产好，在用激光打出那道空气隙。

milkline

空气+/-8k就出问题，看来很严重。
你加了那些器件仍然没有效果我觉得很可能问题并不是你所加的那几根信号线，而是其他的信号线。
我建议你先试试打传导，以确定到底是那些信号线造成的影响。直接在你怀疑有问题的线上放电。
空气8k的话你接触用4k模拟即可。
还有我不知道你所说的填充物只是普通的泡棉还是什么东西，我没有做过触摸板，不知道这部分要填充什么东西。
如果可以的话你是否可以将填充物换成导电泡棉或者导电布呢？当然结构最终能否实现还不确定，只是用这个实验来找到问题的源头和方向。

xialu

1.一般TP横向和竖向电阻一般在400－600左右，可以在TP的XY线两端分别串联220ohm电阻，即使用4个电阻来防ESD。这样的话，可能会对TP　ESD有效果，另一方面只会使灵敏度下降50%，如果原来分辨率是10位，现在等于是9位，对实际应用来说用户感受不出来区别。
2.可以尝试在LCM的DRIVER　IC处包导电布接到主地或用麦拉试试，尝试一下是否有改善。
3.可以换一下不同DRIVER　IC的LCM样品，有些LCM的DRIVER　IC抗静电较弱。
4.在TP与LCM铁框之间加导电泡棉，将TP上耦合的静电迅速导至LCM铁框上并导至主地，减少二次放电。
5.在主板的RESET线上串联数十K的电阻，靠近BB放置，这是ESD问题必杀技，特别是25平台。

bigbig123

re milkline 老兄：
我们的产品是PDA，就MP3，MP4等， 不是手机， 所以， 只要过8K就 OK。（手机要15K么？这个真不知道哎~~~~）至于填充物，他是位于TP的层之间，其实是一种微结构，只是在TP生产时比较快捷（一体化结构），产品出来后性能比叫好，所以加导电布什么的绝对不可能的了。实际上，如果这个地方能够绝缘，那么所有的问题就都解决了！
另外，老兄说的“传导”是什么意思？耦合么？这个没问题。还是 指用尖头刺入到PCB 走线上到接触？

re xialu 老兄：
LCM是否是LCD？？
1。实际上我实验过串1K的，结果并不能保障100%过。穿小电阻（百欧）对大电压ESD（千伏）是不是有很明显的电流衰减作用？个人认为，在那么短的时间（微秒）上，作用应该不大把？？
2.LCD和IC集成在一起的，这个rework很有难度啊~
3.没有样品[em03]
4.之前实验过，不能解决
5.可以保证不关RESET的事情。我们用的也不是25平台。

感谢2位老兄的帮助！热切期望各位大侠讨论！

milkline

我说的传导就是接触放电，他说的LCM就是液晶模组，包括液晶屏驱动和背光驱动

Omapman

给你的lcd加一个金属的屏蔽壳