ESD的产生原理及防护

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1、ESD产生原理与预防主要内容ESD的产生原理几种常见的ESD模型ESD的防护ESD防护器件的摆放ESD的产生原理ESD：ElectrostaticDischarge，即是静电放电通过摩擦使得A物体的电荷移动，从而A带有静电；A周边的电磁场发生改变，导致A带有静电；当A接触B时，A的静电流入B。ESD的放电过程很短，一般是ns级别，但是放电瞬间会产生很高的电流几种常见的ESD模型人体放电模型(Human-BodyModel,HBM)机器放电模型(MachineModel,MM)元件充电模型(Charged-DeviceModel,CD

2、M)电场感应模型(Field-InducedModel,FIM)几种常见的ESD模型人体放电模型(Human-BodyModel,HBM)人体放电模型(HBM)的ESD是指人体在地上走动摩擦或其他因素在人体上累积了静电，当此人去触碰IC时，人体上的静电便经由IC的pin脚进入IC内部，再经由IC内部放电到地。放电过程会在几百ns的时间内产生数安培的瞬间放电电流，此电流可能会把IC内的元件给烧毁。几种常见的ESD模型人体放电模型(Human-BodyModel,HBM)几种常见的ESD模型人体放电模型(Human-BodyModel,

3、HBM)工业标准MIL-STD-883Cmethod3015.7中HBM的等效线路图，其中人体的等效电容定义为100pF,人体的等效放电电阻定义为1.5kohm几种常见的ESD模型机器放电模型(MachineModel,MM)机器放电模型的ESD是指机器本身也积累了静电，当此机器去触碰IC时，静电便经由IC的pin脚放电。机器放电的放电过程时间更短，在几十ns的时间内会有数安培的瞬间放电电流产生。工业标准EIAJ-IC-121method20中MM的等效电路图，其中机器的等效电容定义为200pF，机器的等效放电电阻为0ohm几种常见

4、的ESD模型机器放电模型(MachineModel,MM)人体放电模型2kV和机器放电模型200V的放电电流比较图几种常见的ESD模型机器放电模型(MachineModel,MM)几种常见的ESD模型元件充电模型(Charged-DeviceModel,CDM)元件充电模型是指IC本身先因摩擦或其它因素而在IC内部累积了静电，但在静电累积的过程中IC并未损伤。在处理此IC的过程中，IC的pin脚触碰到了地，IC内部的静电便经由IC内部的pin脚流出来，而造成了放电现象。此种模式的放电时间更短，仅约为几ns，而且放电现象更难以被真实的

5、模拟。因为IC内部积累的静电会因IC内部的等效电容的不同而改变。几种常见的ESD模型元件充电模型(Charged-DeviceModel,CDM)两种常见的CDM的放电情况几种常见的ESD模型元件充电模型(Charged-DeviceModel,CDM)CDM测试标准几种常见的ESD模型元件充电模型(Charged-DeviceModel,CDM)HBM2kV,MM200V,CDM1kV三种模型的放电电流比较图CDM更容易造成IC的损伤几种常见的ESD模型电场感应模型(Field-InducedModel,FIM)FIM的静电放电是

6、因电场感应而引起的。当IC因传输带或其它因素，经过一个电场时，其相对极性的电荷可能会从IC的pin脚排放掉，这样当IC通过电场以后，IC便累积了静电。此静电再以类似CDM放电模型的情况放电出来。ESD的防护器件选型时必须认证ESD等级IO接口线路上摆放ESD防护器件做好EMI防护ESD的防护常用的ESD防护器件：二极管阵列ESD的防护ESD防护器件的一般连接方式ESD的防护ESD防护器件可以有效的抑制由ESD放电产生的直接电荷注入PCB设计中更重要的是克服放电电流产生的电磁干扰效应----EMI措施：通用的PCB板布线准则；ESD防

7、护器件的摆放位置ESD防护器件的摆放ESD电流路径上寄生自感的影响被保护IC所承受的电压Vx其中VF1为D1的正向导通电压ESD防护器件的摆放在PCB布线时，遵循几个简单的规则就可以使这些寄生自感最小：1、尽可能地，用Vcc和地平面充当电源和地分散能量。2、要确保印刷电路上的走线—从ESD保护二极管阵列的Vp和Vn到Vcc和地平面间走线尽量地短、宽。理想情况是，将Vp和Vn直接通过多个口连到Vcc和地平面。3、在Vp和地平面间连入一个高频旁路电容---用最短的走线使自感最小ESD与EOS的区别EOS:ElectricalOverSt

8、ress指所有的过度电性应力，超过其最大指定极限后，器件功能会减弱或损坏ESD:ElectricalstaticDischarge静电放电，电荷从一个物体转移到另一个物体。区别：EOS通常产生于电源测试装置其过程持续时间可能是几微妙到