ESD防護(hù)對(duì)集成電路的重要性?又該如何防護(hù)?
發(fā)布時(shí)間:2021-03-08 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】其實(shí),它是PCB上的一種ESD防護(hù)設(shè)計(jì),叫做火花間隙。火花間隙由被空氣隔開的兩個(gè)電極組成,當(dāng)在電極之間施加的電壓超過擊穿水平時(shí),氣體電離迅速降低電極之間的電阻并且發(fā)生放電。
各位攻城獅,今天在聊干貨之前,要先來考考大家:PCB上的這個(gè)標(biāo)識(shí)你們認(rèn)識(shí)嗎?
1、其實(shí),它是PCB上的一種ESD防護(hù)設(shè)計(jì),叫做火花間隙?;鸹ㄩg隙由被空氣隔開的兩個(gè)電極組成,當(dāng)在電極之間施加的電壓超過擊穿水平時(shí),氣體電離迅速降低電極之間的電阻并且發(fā)生放電。
擊穿電壓可以通過公式進(jìn)行計(jì)算:
V=3000*p*d+1350
p是大氣中的壓力,d是距離
比起半圓形墊的火花間隙,菱形放電齒更為常見,但這類設(shè)計(jì)常常會(huì)因?yàn)榉烹姸趦蓚€(gè)三角點(diǎn)上產(chǎn)生積碳,最終造成信號(hào)線的永久短路,進(jìn)而引起系統(tǒng)故障。
而半圓形墊設(shè)計(jì),相對(duì)來說可以提供重復(fù)的保護(hù),雖然這種設(shè)計(jì)只能在偶有ESD的環(huán)境中使用,但因?yàn)樗换ㄊ裁闯杀?,所以加上它還是很實(shí)用的。
2、關(guān)于ESD防護(hù)的措施有很多種,pcb上設(shè)計(jì)火花間隙只是其中一種。
雖然生活中的靜電對(duì)我們來說沒什么大的影響,但是對(duì)于很多敏感電子元器件來說,卻有非常嚴(yán)重的破壞性影響。
ESD即靜電放電是導(dǎo)致元器件擊穿危害和對(duì)電子設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生干擾的主要原因。
靜電放電敏感器件被稱為ESDS器件,隨著器件越來越小型化,這些設(shè)備對(duì)靜電放電越來越敏感。
在集成電路上極細(xì)的導(dǎo)電路徑,通常無法承受所涉及的高靜電放電電壓,一般會(huì)產(chǎn)生兩種損害,直接損害和潛在損害。
其中不到30%是直接損害,就是器件被嚴(yán)重?fù)p壞,功能喪失,這種損傷能夠在生產(chǎn)過程的質(zhì)量檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)。
因此給工廠帶來的主要是返工維修的成本,而絕大部分的ESD損害是潛在損傷,器件部分被損,但是功能尚未喪失,且在生產(chǎn)過程的檢測(cè)中不能發(fā)現(xiàn),只有在運(yùn)行時(shí)才可能出現(xiàn)故障,從而出現(xiàn)嚴(yán)重后果,因此潛在損傷造成的危害更大。
避免或減少這種損失的最好辦法,就是采取靜電防護(hù)措施。生產(chǎn)過程中,常見的是靜電手環(huán)和防靜電工作臺(tái),它們的基本原理是把靜電通過線纜泄放到地平面。
3、除了靜電手環(huán)和防靜電工作臺(tái)以及火花間隙,ESD防護(hù)還有很重要的一環(huán),那就是元器件選型。
在設(shè)計(jì)電路中最常見的就是采用TVS二極管,可以處理閃電和ESD所引起的高瞬態(tài)電流,但是對(duì)于射頻天線的微波信號(hào),如果用TVS管,壓敏等容性器件做靜電防護(hù),射頻信號(hào)會(huì)被減弱,所以靜電防護(hù)還得按照實(shí)際情況采取相應(yīng)措施。
以上介紹了三種ESD防護(hù)方法,相信如果這三種方法都合理使用了,那么我們的產(chǎn)品就會(huì)很大程度上避免靜電損害,從而節(jié)約成本。
(來源:EDA365電子論壇)
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