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想到ESD时需关注的八个重要事实
发布者:铝箔包装  发布时间:2012-9-23 0:15:55  阅读:385次 【字体:

最近,当我从机场安检托盘上取回我的笔记本电脑时,忽然被静电击了一下。这种情况非常常见,当空气比较干燥时,人体积累的静电就会通过所接触的导体进行放电。此时,我脑海中首先想到的是,“天啊!我的电脑最好有ESD保护。”如今随着大多数消费电子产品的便携性越来越好,其接口复杂性也与日俱增,因此,我们必须充分意识到设备遭受ESD损坏的可能性也明显增加了。那么,让我们来想想如何在产品设计中实现ESD保护吧。下面所述的“想到ESD时需关注的八个重要事实”旨在激发这一思维过程,希望能帮助您确定任何电子系统中的关键设计要素,确保其可靠性。

主动硅器件比被动器件更坚固。

聚合物或变阻器之类的被动器件可能在成本上很吸引人,却不具备系统所需的持续保护功能。这些器件在遭受多次ESD事件后不但会性能下降,而且还需要较高的峰值电压才能反应ESD事件,让系統承受较高的箝位电压。相比之下,硅解决方案可以更有效地防止危险电压水平传入系统,且不会受到较弱的被动器件性能降低的困扰。

集成电路的尺寸日益缩小,其抗静电能力也随之减弱。

减少IC芯片(32nm或更小)中的平版印刷节点可能有助于降低生产成本,却增加了芯片遭受ESD损坏的风险(更少的栅极氧化层且无备用硅可用干內部保护电路),因而常需要配备外部ESD保护器件。
布局非常重要。


ESD二极管应尽可能接近ESD源(接口位置),远离您要保护的敏感ASIC电路。

动态电阻越低越好。

选择ESD保护器件时,应仔细查找数据表上的动态电阻参数(并非所有供应商都提供)。与简单的箝位电压相比,低动态电阻设备通常可以更有效地防止ESD损坏。

某些瞬时电压峰值比典型ESD冲击的能量更大

瞬时电压峰值(例如:信号线如以太网端口遭到雷击)通常为非常密集的脉冲,因此可能需要比一般ESD二极管更为强大可靠的解决方案。许多供应商都提供专门对抗此类强力袭击的二极管,通常称为TVS(瞬时电压抑制)二极管。

系统级ESD设计和测试可以提高产品可靠性。

在设计时必须认真考虑那些集成了敏感设备的整体系统。芯片系统的某些物理特性可能会影响设备的抗ESD性能。研究表明,用于生产环境的组件测试标准(如JEDEC JESD22-A114-B (HBM))还不足以保证产品的稳定性。在具体的应用电路板上按照IEC 61000-4-2标准进行系统级ESD测试才是避免代价高昂的现场故障的最可靠方法。

软重置或锁定的罪魁可能是ESD。

许多人认为ESD仅会对组件造成物理损坏。其实并非总是如此。ESD常会通过系统进行传播,引发随机噪声、信号中断和运行错误等。

接地屏蔽和系统内置接口引脚也无法确保系统远离ESD。
电缆引脚或智能卡同样可能聚集静电电荷,当它们插入系统时,静电会绕过接地屏蔽而对系统直接放电。

上述这些仅是您在为系统添加ESD保护时需要考虑一部分因素,但是应当有助您找到正确的方向。很幸运,我的笔记本电脑端口拥有很好的ESD保护,在经历了机场虚惊之后,现在仍然运行良好。我希望您的产品也具有同样的优良品质。
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