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一步到位!高手教你如何做好ESD防護(hù)

發(fā)布時(shí)間:2014-03-13 責(zé)任編輯:mikeliu

【導(dǎo)讀】靜電是一種客觀存在的自然現(xiàn)象,產(chǎn)生的方式多種,如接觸、摩擦、電器間感應(yīng)等。而我們?cè)谧鯡MC檢測(cè)時(shí)候,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)有關(guān)ESD的相關(guān)問(wèn)題。今天小編就給大家詳細(xì)的說(shuō)一說(shuō)ESD是如何產(chǎn)生又該如何做好防護(hù)。簡(jiǎn)單實(shí)用,一步到位!

一.ESD是如何產(chǎn)生的

不同的物質(zhì),對(duì)外層電子的控制能力不同。當(dāng)兩種物體相互摩擦,對(duì)電子控制能力強(qiáng)的物體就會(huì)從對(duì)電子控制能力弱的物體上吸附更多的電子,從而使這兩個(gè)物體都帶上電荷,吸附到電子的帶上了負(fù)電荷,失去電子的帶上了正電荷。當(dāng)帶電物體和另一個(gè)物體接近或者直接接觸時(shí),若這兩個(gè)物體的電荷不平衡,電荷會(huì)從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上,從而實(shí)現(xiàn)電荷的再平衡。

電荷轉(zhuǎn)移有兩種方式:
       
1、直接接觸式,電荷通過(guò)接觸點(diǎn)從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體;

2、當(dāng)兩帶電體足夠接近時(shí),空氣被電離擊穿,電荷通過(guò)電離的通道從一個(gè)物體,轉(zhuǎn)移   到另一個(gè)物體上。

二,ESD的特點(diǎn)

當(dāng)兩個(gè)不平衡的帶電體相互接近時(shí),電荷迅速向接近點(diǎn)轉(zhuǎn)移,當(dāng)足夠接近(或者)時(shí),這時(shí)電場(chǎng)會(huì)很大,所以電壓也很高,由于電荷轉(zhuǎn)移通道阻抗很小,電荷轉(zhuǎn)移幾乎在一瞬間完成,所以電流會(huì)很大。

ESD參數(shù)值:

ESD電壓:接觸電壓4KV以上,  非接觸電壓8KV以上

ESD電流:峰值30A以上

電流上升時(shí)間: 200ps到10ns。

由于ESD電流上升時(shí)間快,經(jīng)傅里葉變換分析,ESD電流包含300M以上的頻率頻譜。

三,ESD是如何影響系統(tǒng)的

ESD影響系統(tǒng)包含三個(gè)方面:

1,直接損壞器件,如損壞PN結(jié),破壞MOS電路柵極,熱擊穿。

2,輕微損傷,導(dǎo)致性能變壞,長(zhǎng)時(shí)間會(huì)導(dǎo)致功能喪失。

3,造成功能錯(cuò)誤,當(dāng)ESD消失后,功能又會(huì)自動(dòng)恢復(fù)。

根據(jù)ESD信號(hào)的特點(diǎn)和ESD形成過(guò)程,ESD損壞設(shè)備包括三種方式:

1,ESD電流,由于ESD電流很大,進(jìn)入IO口很容易造成PN結(jié)等的操作,進(jìn)入地容易引起地彈,引起功能錯(cuò)誤。

2,ESD電流產(chǎn)生的RF輻射,通過(guò)間接的方式耦合到其它電路中。

3,放電前,兩物體間的電場(chǎng)。電場(chǎng)一般不會(huì)對(duì)電路產(chǎn)生太大的影響,最容易影響到的是敏感的高阻電路。

四,如何防護(hù)ESD

產(chǎn)生干擾有三個(gè)要素: 干擾體,干擾路徑, 受擾體。

要做好ESD防護(hù),就需要從這三個(gè)方面著手:

干擾體:對(duì)于接觸受保護(hù)器件的所有人或者物,必須先要除去靜電,才能接觸被保護(hù)器件,這就從根本上解決了問(wèn)題。

干擾路徑:受保護(hù)器件實(shí)現(xiàn)如外界的隔開(kāi),使靜電無(wú)法接觸到被保護(hù)物體,如放在一個(gè)塑膠盒中;受保護(hù)的物體容易接觸到靜電的地方和敏感部分實(shí)現(xiàn)電氣隔離,如光耦隔離,磁隔離 。

受擾體:增加受擾體本身抗ESD干擾能力。

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