datasheet

你真的了解ESD嗎?老司機從零教學系列之學會ESD選型

2018-11-06來源: EEWORLD 關鍵字:ESD

ESD(Electro-Static discharge)的意思是“靜電釋放”。ESD是20世紀中期以來形成的以研究靜電的產生、危害及靜電防護等的學科。因此,國際上習慣將用于靜電防護的器材統稱為ESD,中文名稱為靜電阻抗器。

通常,電路中通常采用TVS(Transient Voltage Suppressor)二極管,又稱為瞬態抑制二極管,是普遍使用的一種新型高效電路保護器件,它具有極快的響應時間(亞納秒級)和相當高的浪涌吸收能力。當它的兩端經受瞬間的高能量沖擊時,TVS能以極高的速度把兩端間的阻抗值由高阻抗變為低阻抗,以吸收一個瞬間大電流,把它的兩端電壓箝制在一個預定的數值上,從而保護后面的電路元件不受瞬態高壓尖峰脈沖的沖擊。

什么是ESD

眾所周知,物體會在與其他物體的接觸與摩擦中產生并積累電荷。舉個例子,人類的皮膚經常會在與物體的接觸和摩擦中失去電子,從而積累正電荷。當這個積累了很多正電荷的物體與一個導體距離非常近或接觸的時候,電子將會快速從導體轉移到積累正電荷的物體上,這個電子快速轉移的過程就是靜電釋放,英文簡稱ESD。當你在干燥的天氣脫了大衣又去抓金屬門把手的時候,我相信你就知道ESD是什么了。

一般而言,ESD可能會高達上千伏特,這會對比較敏感的半導體和集成電路造成損害。ESD在集成電路系統中對裸露在外的接口有非常重要的作用,當帶有電荷的物體比如人類靠近或者接觸這些接口的時候,ESD電流會釋放在PCB上,這很容易對電路造成損害。

為了防止系統損傷,我們可以在靠近接口的位置放置一個ESD保護二極管。當ESD靜電打上接口時,ESD保護二極管會將電流引向地,從而起到保護系統的作用。



如圖所示,在接口信號向系統傳輸的過程中,ESD保護二極管應該處于隱形狀態,并且沒有電流流過。然而,當一個ESD攻擊事件發生時,二極管兩端的電壓超過一個稱為擊穿電壓的特定閾值,二極管開始導通,并將電流分流到地。



讓我們仔細觀察一下這個電流電壓曲線,我們定義當二極管流過的電流為1毫安時,二極管達到擊穿電壓,當輸入的電壓小于二極管的擊穿電壓時,理想情況下二極管流過的電流應當為零。然而在現實世界中,一定量的電流泄露是必然存在的,如圖中所示。在TI的設計語言中,我們將Vrwm稱為工作電壓,定義為電流10納安的點、這個工作電壓值可以理解為建議的最大電壓信號浮值,所以在一般設計中,我們會建議系統的信號不要超過Vrwm。例如,如果你的信號范圍是0至3.6伏,您應該選擇一個Vrwm在3.6伏以上的二極管。如果你選擇的二極管工作電壓小于3.6伏,就容易發生電流泄露的情況。

ESD二極管通常有兩種極性: 雙向和單向雙向二極管通常有正負對稱的I-V曲線,工作電壓和擊穿電壓。正因為如此,雙向二極管可以支持在它正負工作電壓范圍內的正負信號。另一方面單相ESD二極管一旦出現負壓,則會被擊穿。所以對于單向ESD二極管而言,它僅能支持正向的0至工作電壓區間的信號。不過單向ESD二極管反向鉗位的電壓更小,可以提供更好的負壓保護。



總結而言,雙向和單向ESD二極管都可以提供正負ESD電壓保護。但是雙向ESD二極管由于具有對稱的正負擊穿電壓,可以通過正負信號。而單向ESD二極管只可以通過正向信號,適用的接口比如USB HDMI以及一些其他的數字接口,不過相比雙向而言單向ESD二極管對于負壓的保護更好。

[1] [2]

關鍵字:ESD

編輯:冀凱 引用地址:http://www.88536358.com/qrs/2018/ic-news110651989.html
本網站轉載的所有的文章、圖片、音頻視頻文件等資料的版權歸版權所有人所有,本站采用的非本站原創文章及圖片等內容無法一一聯系確認版權者。如果本網所選內容的文章作者及編輯認為其作品不宜公開自由傳播,或不應無償使用,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以迅速采取適當措施,避免給雙方造成不必要的經濟損失。

上一篇:安費諾獲得軌道交通產品EN 45545-2證書
下一篇:最后一頁

關注eeworld公眾號 快捷獲取更多信息
關注eeworld公眾號
快捷獲取更多信息
關注eeworld服務號 享受更多官方福利
關注eeworld服務號
享受更多官方福利

推薦閱讀

手機快充逐漸普及,ESD芯片需求暴增5倍

  安卓陣營手機大廠均陸續導入手機快充,連帶也導致對靜電管理芯片ESD需求大增五倍,而臺灣地區ESD芯片大廠晶焱,已經順利獲得華為、OPPO、vivo與小米訂單,打入供應鏈中;值得注意的是,下半年是新手機推出旺季,包括華為、OPPO、vivo與小米等廠商近期均加大零組件采購力道,晶焱大單到手。  智能手機各家設計不同,過去沒有使用快充時,所需要的 ESD 芯片數量甚少,甚至也有沒有使用 ESD 芯片的,但隨著快充成為新必要趨勢,ESD 芯片成為手機與其充電設備的必要芯片。廠商分析,使用快充功能的手機,手機端要有一顆 ESD 芯片,充電線的兩端也都要一顆,至于充電器部分也至少得內建 2 顆,換言之,使用快充的智能手機對于 ESD
發表于 2018-07-02

如何提高隔離接口模塊的ESD抗擾能力

隔離模塊應用于各類復雜的工業環境中,以提升總線的抗干擾能力,但設備接口可能會采用端子與外部連接,可能會在安裝、維修過程中有靜電等能量輸入,從而導致隔離模塊損壞。那么該如何避免這樣的問題呢?本文為您揭秘。帶隔離通信接口的設備,在不同的使用、安裝狀態下,接口會表現出完全不同的ESD特性,了解設備在不同的使用狀態下,ESD對接口的影響的機理,才能有針對性地增加保護器件,提升隔離接口的ESD能力。下面以帶有隔離CAN或RS-485通信接口為例,對常見的設備狀態下,ESD的作用機理進行分析,并提出相應的改善措施。設備控制側有接保護地,總線側懸空如圖 1,此狀態下,設備控制側有接入保護地(PE),總線側參考地懸空,與PE無任何連接。圖
發表于 2018-06-28
如何提高隔離接口模塊的ESD抗擾能力

SEMI與ESD Alliance策略結盟

國際半導體產業協會(SEMI)宣布已與電子系統設計聯盟(ESD Alliance)簽訂合作備忘錄,將于今年成為SEMI策略合作伙伴(Strategic Association Partner)。根據這項合作計劃,總部位于美國加州紅木城(Redwood City)的ESD Alliance于半導體設計產業生態系中的企業會員將加入SEMI,深化該聯盟在全球微電子制造供應鏈的布局,同時也加強SEMI企業會員與半導體設計業者間的連結,促成更緊密的合作。成為SEMI策略性合作伙伴后,ESD Alliance仍將延續現有組織使命,協助企業會員從技術、行銷、經濟與立法等面向切入,對半導體設計產業生態系產生正面的影響。ESD Alliance仍將
發表于 2018-04-29

基美電子擴展ESD等級陶瓷電容器產品組合

全球領先的電子元件供應商——基美電子(KEMET),將其靜電放電(ESD)等級陶瓷電容器系列擴展成了完整的產品組合。EIA 0402、0603、0805和1206封裝尺寸、電壓額定值為16至250VDC的汽車和商用級產品現已上市。這些器件提供了小型化和增強的靈活性,可優化ESD抑制、RF濾波、阻斷、檢測和電路保護。該產品組合提供了額外的封裝尺寸、電壓范圍、電容值和ESD額定值,為更多種類的客戶應用提供了更多選擇。設計工程師可選擇X7R或C0G電介質類型的產品,用于需要II類或I類穩定性和噪聲性能的電路,并能夠按照人體模型(HBM)AEC-Q200-002給定的ESD標準進行設計。ESD事件可能導致電路出現不良操作,并可
發表于 2018-04-15
基美電子擴展ESD等級陶瓷電容器產品組合

UNITYSC收購HSEB DRESDEN GMBH成為半導體制程控制領域的全球領導

  作為先進檢測和量測解決方案領域的領導者,UnitySC今天宣布收購HSEB Dresden, GmbH (HSEB)的100%股權,后者是一家領先的高品質半導體應用光學檢測、審核和量測供應商。在收購后,新企業擴展的尖端制程控制解決方案產品線將為半導體制造商提供一種獨一無二和必不可少的檢測和量測能力。合并后的公司產品范圍涵蓋基板、前端工序(FEOL)制造、晶圓級封裝、3D IC以及功率半導體。此外,兩家公司合并后還將會為世界范圍內所有平臺的客戶提供更好支持。下面就隨嵌入式小編一起來了解一下相關內容吧。  UnitySC和HSEB合并后的產品組合以及未來共同的平臺將支持制造移動、汽車
發表于 2018-03-23

在傳感器,RFID,EMI/ESD等電子領域獲得突破

價格的下降、以及制備成本的進一步降低,石墨烯材料降價的趨勢可能會從目前的中低端石墨烯材料延伸至高端石墨烯材料。趨勢六:石墨烯在傳感和其他電子領域的應用獲得突破電子是石墨烯最大的應用領域。 2017年,除了石墨烯射頻標簽(RFID)、石墨烯的電磁干擾屏蔽/靜電保護( EMI/ESD)元器件等應用,市場上出現了更多的石墨烯電子產品。石墨烯在各個電子細分市場上的拓展進一步深入。相關新應用的案例包括Graphenea成功地將石墨烯應用于邏輯設備(200mm CMOS-compatible graphene wafers); Nanomedical Diagnostics開始出貨高靈敏度、小體積的石墨烯生物傳感器; Emberion開發
發表于 2018-01-22

小廣播

何立民專欄

單片機及嵌入式寶典

北京航空航天大學教授,20余年來致力于單片機與嵌入式系統推廣工作。

電子工程世界版權所有 京ICP證060456號 京ICP備10001474號 電信業務審批[2006]字第258號函 京公海網安備110108001534 Copyright ? 2005-2018 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved
极速飞艇开奖结果168