摄像头常见的ESD静电现象和整改分析
1.现象描述
在某摄像头产品的静电测试中，接触放电±6kV和空气放电±8Kv失败。
实验现象如下:
（1）接触放电测试A点，摄像头会立刻重新启动；
（2）空气放电测试B点，图像会卡死，大约过二十秒会恢复到正常状态。
2.原因分析
（1）接触放电测试点 A，摄像头立即重启
从测试现像来看，摄像头整个系统重新启动，怀疑是底板的DSP被MCU复位，为了验证是否是这个问题，使用近场干扰仪，在MCU-RST信号线上近场干扰，问题复现，和静电枪测试现像一致。而且复位信号本是容易受静电干扰的敏感信号，基本确定敏感信号。
（2）空气放电测试B点，图像会卡死，大约过二十秒会恢复到正常状态
从测试现像及测试位置来看B点更靠近前端sensor板。图像卡死，说明前端sensor板挂死，而后恢复到正常状态，说明sensor重新恢复，二十秒是一种恢复机制设定。摄像头采用分板设计，架构示意如图所示，B点为空气放电，而sensor与结构不搭接，推断为空间干扰，而散热片比较大相当于接受干扰的天线。而且散热片与sensor通过分布电容耦合干扰。去除散热器后，静电枪测试无图像卡死现像。
3.解决措施
（1）接触放电测试A点，摄像头会立刻重新启动
复位信号受到干扰一般有三种解决方案：
a. 提高复位信号的电平；
b. 增加滤波措施；
c. 软件上设置复位信号检测时间。
此处选择第二种方案，在复位线上靠近DSP管脚串联100欧姆电阻及并联1nF电容,最终测试A点未出现重启现像。
（2）去除散热片，因为散热需要不能去除。因此从减少分布电容着手：
a. 增加导热垫厚度，变相的增大散热片与sensor芯片之间的距离，从而减少分布电容；
b. 因为导热垫规格限制，我们同时改变散垫片的形状。此处借助仿真来进行仿真量化。如下图所示，选择sensor芯片与PCB的GND之间两个电压观察点，原始散电场测试后会产生1.6V的压差，通过增加导热垫及散热器形状将电压降至0.6V对芯片影响不大，通过测试。
最终修改方案：
（1）增厚导热垫厚度至3mm；
（2）改变散热器形状，如下图所示，减少对芯片的分布电容。
4.思考与启示
复位和重启现像是静电测试中最常见的现像，而复位信号属于敏感信号，在设计中一定要注意远离放电点，并预留滤波器件。芯片上加散热器会增加芯片的空间散电场的耦合干扰，可以从散热器与芯片的间距及形状来控制之间，而静电仿真可以量化干扰场的大小及表面电流路径。
