一、ESD的基本概述
       【泰思特靜電槍分享】靜電是由兩種不同物質(zhì)的互相摩擦，通過(guò)正負電荷積蓄在相互摩擦的兩個(gè)物體而形成高電壓。人造纖維和塑料是常見(jiàn)的摩擦起電材料，當摩擦產(chǎn)生電壓后，就會(huì )出現ESD問(wèn)題。對于電子元器件來(lái)說(shuō)，靜電能量是不能忽視的，它可以擊穿半導體元件，從而破壞電子電路。
       通常ESD通過(guò)兩種主要方式產(chǎn)生EMC問(wèn)題：即傳導方式和輻射干擾方式。
       （1）傳導方式。靜電放電電流直接流過(guò)電路中，因為ESD產(chǎn)生很高的電壓，如果進(jìn)入到半導體，就可能產(chǎn)生誤操作，并且很容易破壞半導體器件，現代半導體元器件的內部絕緣常常會(huì )在幾十伏電壓下?lián)舸┎⑶矣谰枚搪?，這是一個(gè)很?chē)乐氐腅SD問(wèn)題，日常生活中這個(gè)問(wèn)題是普遍存在的。
       （2）輻射干擾。當靜電放電時(shí)（可用靜電放電測試儀模擬測試），產(chǎn)生的火花電壓會(huì )產(chǎn)生輻射磁場(chǎng)和電場(chǎng)。磁場(chǎng)能夠在附近電路的各個(gè)信號環(huán)路中感應出噪聲電壓。由于在很短時(shí)間內產(chǎn)生了較大的靜電電流，所以在信號環(huán)路中產(chǎn)生的噪聲電壓可能會(huì )超過(guò)邏輯元器件的閾值電平，引起元器件的誤觸發(fā)。
       在電路中，因為人體靜電產(chǎn)生的ESD問(wèn)題是最常見(jiàn)的。干燥氣候環(huán)境下人體ESD的電壓很容易超過(guò)8kV、15kV甚至20kV，因此我們需要重視這樣的靜電電壓對PCB及元器件的影響，并采取相應措施防止ESD問(wèn)題。
       通常我們可以采取絕緣、屏蔽、隔離、濾波等方式來(lái)保護產(chǎn)品。
       二、靜電放電保護設計及措施
       1、減少ESD影響的設計原則
       有很多辦法減小ESD產(chǎn)生的EMI影響：完全阻止ESD的產(chǎn)生，阻止EMI耦合到電路或設備以及通過(guò)設計工藝增加設備固有的抗騷擾性。
       在一個(gè)環(huán)境中控制ESD而完全阻止ESD的產(chǎn)生是有可能實(shí)現的。但是對于場(chǎng)中的設備，必須通過(guò)設計工藝來(lái)增強系統的抗騷擾性。常用的設計方法是在設備危險點(diǎn)，例如輸入端和地之間設置保護電路，這些電路僅僅在ESD感應電壓超過(guò)限值時(shí)發(fā)揮作用。它們提供低阻抗的切換通道，系統存儲的電荷可以由這些通道安全地流入地。保護電路可以包括多個(gè)電流分流單元。
       2、減小ESD影響的附加保護措施
       電路的設計中應考慮到不允許出現無(wú)限制的等待或截止狀態(tài)。
       1）設備中不用的輸入端不允許處于不連接或懸浮狀態(tài)。
       2）濾波器阻止ESD耦合到設備。如果輸入為高阻抗，一個(gè)旁路電容濾波最有效，因為它的低阻抗將有效的旁路高的輸入阻抗，旁路電容越接近輸入端越好。如果輸入阻抗低，使用一只鐵氧體電感元件串入電路，可以提供較好的濾波，這些鐵氧體元件也應盡可能接近輸入端。
       3）在PCB設計在提高系統的ESD抗騷擾特性中起著(zhù)重要的作用，PCB上的走線(xiàn)是ESD產(chǎn)生EMI的發(fā)射天線(xiàn)。為了把這些天線(xiàn)的耦合降低線(xiàn)要求盡可能短，包圍的面積盡可能小。同時(shí)，當元器件沒(méi)有均勻的遍布一塊大板的整個(gè)區域時(shí)，共模耦合得到了增強，使用多層板或地線(xiàn)網(wǎng)格減小耦合，也能抑制共模輻射噪聲。
       4）外殼設計是另一個(gè)阻止ESD輻射及傳導耦合的關(guān)鍵。
       5）一個(gè)正確設計的電纜保護系統可能是提高系統非敏感性的關(guān)鍵。作為大多數系統中最大的天線(xiàn)，輸入輸出電纜特別易于被EMI感應出大的電壓或電流。從另一方面，電纜提供低阻抗通道，如果屏蔽電纜同機殼地可靠的連接，可避免傳導耦合，為減少輻射EMI耦合到電纜，線(xiàn)長(cháng)和回路面積要減小，應抑制共模耦合并且使用金屬網(wǎng)屏蔽。
       6）除了硬件措施外，軟件EMI方案也是減少系統鎖定等嚴重失常的有效方法。
ESD產(chǎn)生的電磁場(chǎng)能量會(huì )導致設備運行失常甚至損壞，電磁噪聲EMI通過(guò)傳導或輻射方式影響電子設備，耦合到一個(gè)設備中集成電路上的能量與峰值電場(chǎng)以及電場(chǎng)的轉化產(chǎn)物成比例。
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