ESD-南方分院.PDF

静电放电防护设计导则 周镒 07558123 zhouyi@ 2010年6月29 日 第1 页 静电的对策观念 • 在设计的开始就预先考虑静电干扰的可能问题， 可避免在产品进入到生产阶段才考虑静电问题， 而要在制造过程中采用手工装置，甚至需要重新 设计，使得产品的进度受到影响。 2010年6月29 日 第2 页 静电的对策观念 • 应在产品设计阶段从元器件选用、PCB设计时考 虑静电防护问题 – 降低产品成本 – 保障产品按照计划投入市场 • 在产品定型后考虑静电问题 – 使用昂贵的元器件、采取屏蔽等方法，增加产品成本 – 拖延上市时间 – 治标不治本，无法实施，难以通过市场的检验和抽查 2010年6月29 日 第3 页 静电产生的机制 • 一个带电的导体接近另一个导体时，就有可能产 生静电 • 两个导体之间建立一个强的电场产生由电场引起 的击穿，若其电压超过空气和绝缘介质的击穿电 压时，就会产生电弧 • 在200ps到10ns的时间，电弧电流会达到几十安 培，甚至会超过100安培 2010年6月29 日 第4 页 静电产生的机制 • 各种电子设备带电引起的静电放电 • 家具、皮革、塑料移动是发生摩擦引起的静电放 电 • 人体电荷或设备移动引起的静电放电 2010年6月29 日 第5 页 静电放电对元器件的危害 • 直接故障 – 瞬间大电流严重损伤IC – 引起IC芯片的闩锁 – 对IC 的损害主要发生在接口电路和电源电路 • 潜在故障 – 有时PN结收到静电放电损伤但电路参数退化不明显， 留下隐患，具有累积性和潜在性 2010年6月29 日 第6 页 ESD的耦合方式 • 电容性耦合 • 电荷释放 • 共模阻抗耦合 • 电感性耦合 • 辐射耦合 2010年6月29 日 第7 页 电容性耦合 • 电场由电容性耦合到表面积较大的路径，在距离 静电电弧附近产生高达几千伏的高压 2010年6月29 日 第8 页 电荷释放的路径说明 • 电弧注入的电荷/ 电容而产生损坏或故障。 • 穿透零组件内部薄的绝缘层损毁MOSFET和 CMOS 。 • CMOS组件中的触发器死锁。 2010年6月29 日 第9 页