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电子知识

ESD静电二极管的分类和防护

来源:网络        发布时间:07-06        点击:
摘要 : ESD, ElectroStatic Discharge(静电放电)。一直以来,电子产品都受到ESD的影响,轻则影响性能,重则损坏产品,大多数电子产品在生命周期内99%的时间都会处于一个ESD环境中。静电是电荷的产生与消失过程中产生的电现的总称。
ESD二极管, ElectroStatic Discharge(静电放电)。一直以来,电子产品都受到ESD的影响,轻则影响性能,重则损坏产品,大多数电子产品在生命周期内99%的时间都会处于一个ESD环境中。静电是电荷的产生与消失过程中产生的电现的总称。我们知道,物质是由原子组成,电子围绕原子运动,当电子在外力的作用下,电子离开原子而侵入其它原子,原子因缺少电子而带正电,得到电子而带负电。外力一般包含各种情况,如动能、位能、热能、化学能、电磁能等。

ESD二极管

带静电物体类型:

1、电导体,电荷易中和,不容易积累电荷。

2、非电导体,电阻大,电荷不易中和,故比较容易积累电荷。两接触材料(非电导体)之间的相对介电常数越大,越容易带静电。空气中相对湿度越低,物体越容易带静电。 静电一般具有高电压、低电量、大电流、作用时间短、复现性差、瞬间现象多、受湿度影响较大等特点。

静电产生的方式:

1、接触起电,当两个物体接触时,就会使其中一个物体失去电子而带正电,而另外一个物体得到电子而带负电,若在分离的过程中电荷难以中和,电荷就会积累使物体带上静电。

2、感应带电:当带电的物体接近不带电物体时会在不带电的物体两端分别感应出正电荷和负电荷。

3、热电和压电起电喷射起电等。

ESD(静电放电):带不同静电电位的物体通过直接接触或者静电场的感应而导致物体间静电电荷的移动,静电放电的快速电荷移动会产生很大的瞬间电流,强的电场和电磁辐射等。

ESD基本上可以分为三种类型:一是各种机器引起的ESD,二是家具移动或设备移动引起的ESD,三是人体接触引起的ESD,所有三种ESD中,电子产品最容易受到第三种ESD的损坏。

ESD标准:人体模型HBM(human body model):模拟接触条件,主要用于器件。

IEC1000-4-2:用于系统级的ESD防护。对于相同的ESD电压,IEC1000-4-2的峰值电流要比人体模型HBM高5倍以上。

ESD对电子产品的危害:ESD两种主要的破坏机制是:由ESD电流产生热量导致设备的热失效;由ESD感应出过高电压导致绝缘击穿。两种破坏可能在一个设备中同时发生,例如,绝缘击穿可能激发大的电流,这又进一步导致热失效。

ESD引起器件的击穿:硬击穿,一次性造成芯片介质击穿、烧毁等永久性损坏。软击穿,造成器件性能下降或参数指标下降而成为隐患。

ESD包含丰富的频谱范围,除容易造成电路损害外,也极易对电子电路造成干扰。ESD对电子电路的干扰有二种方式。一种是传导干扰,另一种是辐射干扰。ESD干扰可能会导致设备锁死、复位、数据丢失或可靠性下降等。