整改背景

客户的产品是户外通信小盒子，全金属外壳，有裸露在外的天线，客户反馈在正常使用时出现内部芯片打坏的现象，不良率接近10% 。

客户的产品是用于户外的，极易受到外界环境的干扰，特别是雷雨天气。当雷电击中周围时产生了电磁场，当户外线路穿过电磁场时，在电磁场中会感应出电压或电流；或者雷击产生的地电流直接通过外壳传导到产品内部，通过与天线的芯线之间产生的电压差造成产品损坏失效。实验室以IEC61000-4-5雷击浪涌测试标准来模拟这一现象。

模拟测试

对线芯和外壳地进行1.2/50-8/20uS组合波雷击浪涌测试，实验电压从低到高步进：

>  测试1kV ，产品无异常；

>  测试2kV ，信号接收异常，拆开外壳，发现ESD已经炸裂，芯片也出现发黑的现象，与客户反馈的使用异常现象接近。

测试整改

（1）产品的金属外壳与PCB板的地通过高压电容进行隔离，把高压电容换成GSM090D陶瓷气体放电管，测试2KV，信号接收异常。拆开外壳，现象有所改善，没有出现芯片烧黑的迹象。对器件进行测试，发现ESD短路失效。

（2）经分析，客户的ESD是直接与放电管并联，没有经过耦合电容做退藕，导致ESD比GDT先动作，造成ESD短路失效。

（3）调整电路，把TUSD05CB这颗ESD放在33pF耦合电容的后面，再进行2KV雷击浪涌测试，发现信号接收仍然异常。拆开外壳，没有发现烧坏的现象，对器件进行测试，也没有发现ESD损坏。

（4）通过与客户沟通，确认客户的芯片耐压只有8V，分析由于钳位电压过高引起芯片损坏。在ESD后面再串一颗0402封装，22pF的贴片电容，对钳位电压进行抑制，重新测试2KV，测试通过。

（5）客户前级采用的放电管为GSM090D，浪涌通流量为2KA，可以通过1.2/50-8/20uS组合波4KV测试，所以该防护方案理论可以通过4KV雷击浪涌测试。继续提高测试要求，用3KV雷击浪涌进行测试，测试通过。升高电压到4KV进行测试，发现信号接收异常，拆开外壳，发现是天线处铜皮开裂引起，进行飞线处理，测试通过。客户后期需要对线径进行加宽处理。

总结：通过SPSEMI实验室的模拟测试和分析，发现客户产品在防护上确实存在问题。经过选型整改，可以提升客户产品的防护能力，为客户在后续产品的升级改进提供方案和依据。