[经验]

手机屏ESD怎么防护？

2019-9-18 09:05:17

2806 ESD 静电

1.静电的产生
静电是一种客观存在的自然现象，产生的方式多种，如接触、摩擦、电器间感应等。静电的特点是长时间积聚、高电压、低电量、小电流和作用时间短的特点。人体自身的动作或与其他物体的接触，分离，摩擦或感应等因素，可以产生几千伏甚至上万伏的静电。

2.行业的困扰
ESD（静电放电）对电子产品造成的破坏和损伤有突发性损伤和潜在性损伤两种。所谓突发性损伤，指的是器件被严重损坏，功能丧失。这种损伤通常能够在生产过程中的质量检测中能够发现，因此给工厂带来的主要是返工维修的成本。而潜在性损伤指的是器件部分被损，功能尚未丧失，且在生产过程的检测中不能发现，但在使用当中会使产品变得不稳定，时好时坏，因而对产品质量构成更大的危害。

对手机行业而言，如果手机抗ESD能力弱，手机日常使用中，有可能会被ESD导致手机工作异常，死机，甚至损坏并引发其他的安全问题，所以工信部强行要求手机产品在上市销售前的入网测试中，必须进行ESD及其他浪涌电流测试。而对于手机屏 Driver 代理而言，我们经常遇到客户的LCM在终端手机厂商对手机ESD测试时，测试不通过需要我们配合客户改善解决的情况，那么这篇文章为大家手机显示屏的ESD防护及软硬件解决方案。

3.手机ESD测试 fail的主要现象
3.1.无显示（黑屏或白屏）-->系统fail或LCM fail（背光/LCD）
3.2.显示断线。
3.3.显示花屏-->系统重新开机后能恢复正常。
3.4.显示闪动一下即正常。

4.ESD Fail 的类型：
4.1.IC 寄存器值出错；
4.2.MIPI Vedio 数据出错；

5.ESD 防护之硬件防护：
5.1.增加 ESD Ring;
We suggest to add the ESD ring on the panel. That willprovide the ESD path to GND and that will protect the VCOM & Gate Line trace。

5.2.在Reset pin加一RC 电路;

5.3.在两侧VCOM处各加一TVS ;

5.4.面板上的裸露线路需涂绝缘胶 or 贴绝缘胶布;

5.5.不用的 MIPI pin 不可 floating, 接MVDDL ;

6.ESD 防护之软件解决方案：

6.1.ESD导致IC 寄存器值错误时解决方案—— ESD Recover机制：

S/W Recover 机制

> Read 0x0A+Rrror Report

OK: 0x21,0x9C,0x00,0xECC,

X, X, X, X

NG : 0x21,0x9C,0x00,0xECC,

0x02, D0, D1 ,ECC

> H/W Reset

> Call Initial Code

> Write SRAM.

6.2.ESD导致MIPI Vedio数据包错误时解决方案—— ESD Recover机制：

6.2.1. MIPI Video Mode，此种interface类似于传统的RGB mode，不支援Panel Self Refresh，MIPI 送来的频率, 及等于显示的频率, 当外部的讯号异常或停止时，Driver IC因为没有频率的依据，而无法正常显示。

6.2.2. 过去的经验发现, 即使ESD打到系统板, 导致MIPI讯号异常, 也会使LCM显示异常, 让客户常有MIPI Video Mode 之LCM, ESD能力较差的错觉。

6.2.3. 基本原理

Driver IC 之TE pin 在收到会MIPI 所送来的 Display data, 解码后会输出相对应的 V-sync, 我们利用Host侦测此pin正常与否, 即可判断显示是否正常(显示异常有可能是Driver IC 本身异常, 或Host送来的讯号异常, 此方法都能判断)当系统侦测到TE没有正常输出时, 立即重新执行initialcode, 重新送图。

6.2.4.硬件接法

虽然MIPI Video Mode不需使用TE, 但我们仍建议接上此pin至系统的IO：

6.2.5.TE侦测软件流程：