ESD靜電對(duì)電子器件的危害

點(diǎn)擊數(shù)：21392017-12-19 09:36:08　來(lái)源: 重慶哥爾摩科技有限公司、電波暗室、電磁兼容暗室、汽車電子暗室、EMI系統(tǒng)測(cè)試、EMS系統(tǒng)測(cè)試、EMC測(cè)試附件、EMC測(cè)試天線

   隨著電子技術(shù)以及集成電路的發(fā)展，電子設(shè)備日趨小型化、多功能智能化。然而高集成度的電路元件都可能因靜電電場(chǎng)和靜電放電（ESD）引起失效，導(dǎo)致電子設(shè)備鎖死、復(fù)位、數(shù)據(jù)丟失而影響設(shè)備正常工作，使設(shè)備可靠性，造成損壞。因此，研究電子設(shè)備所造成的ESD危害及原理，避免ESD的發(fā)生具有重要意義。

ESD即“靜電放電”一般源于兩種接觸傳輸。

1.兩個(gè)靠近的物體之間產(chǎn)生的靜電場(chǎng)。

2.兩個(gè)物體出于不同電位時(shí)，它們之間的直接接觸傳輸。

  靜電的主要來(lái)源大多數(shù)是絕緣體和典型的合成材料，例如：乙烯樹脂、塑料工作平臺(tái)、成型的木制椅子、透明粘膠帶、絕緣鞋、氣泡袋和不直接接地的焊錫烙鐵。這些來(lái)源產(chǎn)生的電位極高，因?yàn)樗鼈兊碾姾刹惶菀追植荚谖矬w表面或者傳輸給別的物體。當(dāng)兩個(gè)物體相互摩擦產(chǎn)生靜電被稱為摩擦電效應(yīng)。一些常見行為會(huì)產(chǎn)生較大的ESD電壓。對(duì)于工程師來(lái)說(shuō)，ESD損壞最常見的表現(xiàn)是IC發(fā)生故障。然而，暴露在ESD之下也可能導(dǎo)致泄露增加，或者使其他參數(shù)下降。如果某個(gè)器件在評(píng)估器件似乎達(dá)不到數(shù)據(jù)手冊(cè)上的規(guī)格指標(biāo)，則應(yīng)考慮ESD損壞的可能性。ESD損壞IC是由于產(chǎn)生的高壓和高峰值電流造成的。精密模擬電路往往具有極低的偏置電流，不普通數(shù)字電路更容易遭到損壞，因?yàn)橛糜贓SD保護(hù)的傳輸入保護(hù)結(jié)構(gòu)會(huì)增加輸入泄露，因此不能使用。所有ESD敏感器件均采用保護(hù)性封裝。IC通常裝在導(dǎo)電泡沫中或者防靜電包裝套管中，而后將容器密封在一個(gè)靜電耗散塑料袋中。密封后的塑膠袋用一個(gè)明顯的標(biāo)簽標(biāo)號(hào)，標(biāo)簽上標(biāo)明正確地操作程序。外部封裝說(shuō)明旨在告知用戶，必須遵循ESD保護(hù)所需要的操作程序。另外，ESD敏感型IC的數(shù)據(jù)手冊(cè)都有一條醒目的聲明。一旦識(shí)別出ESD敏感型器件，保護(hù)起來(lái)就相對(duì)容易些，很明顯，首先應(yīng)盡量把IC保存在原來(lái)的保護(hù)性封裝中，下一步是給存在破壞可能性的ESD源放電，以防患于未然。這種電壓放電可以通過(guò)抗快速而安全地實(shí)施。

   另外，ESD損壞可能具有累加效應(yīng)，因此，如果器件反復(fù)操作不當(dāng)，結(jié)果可能導(dǎo)致故障，在實(shí)驗(yàn)插座上插入和移除IC時(shí)，評(píng)估期間存儲(chǔ)器件時(shí)以及在實(shí)驗(yàn)板上添加或移除外部元件時(shí)，軍需遵循適當(dāng)?shù)腅SD保護(hù)措施。同樣，如果器件在原型系統(tǒng)開發(fā)期間發(fā)生故障，其原因可能是不斷反復(fù)的ESD應(yīng)力。

對(duì)于ESD，需要記住一個(gè)關(guān)鍵詞：預(yù)防。ESD損壞一旦發(fā)生則無(wú)法挽回，也無(wú)法補(bǔ)償。最后，從斷路和在線兩個(gè)角度總結(jié)ESD預(yù)防的要點(diǎn)：1）注意數(shù)據(jù)手冊(cè)上所有的絕對(duì)最大值的電壓范圍；2）盡量使用具備ESD特殊數(shù)字接口的器件；3）對(duì)于通用過(guò)呀保護(hù)應(yīng)用，增加串聯(lián)限流電阻，在系統(tǒng)適當(dāng)位置增加TransZorb保護(hù)電路。