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天津低壓ESD保護(hù)元件原理

來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-08-05

根據(jù)高頻電路信號(hào)特性和ESD防護(hù)能力的要求來選用不同的防護(hù)器件和不同的防護(hù)中路結(jié)構(gòu),防護(hù)器件的結(jié)電容需要滿足表1的要求,防護(hù)電路的開啟電壓(觸發(fā)電壓)和箱位電壓(或二極管導(dǎo)通電壓)應(yīng)大于高頻信號(hào)可能的比較大峰值電壓,同時(shí)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于被保護(hù)器件的ESD或值電樂,ESD防護(hù)電路的響應(yīng)時(shí)間要小于被保護(hù)器件的響應(yīng)時(shí)間。高頻信號(hào)頻率低于1GHz,可以直接選用低容值的雙向TVS管進(jìn)行ESD防護(hù),如果信號(hào)功率小,峰值電平低于二極管的正向?qū)妷?,也可以直接選用低容值的快速開關(guān)二極管兩個(gè)反向并聯(lián)后進(jìn)行雙向ESD防護(hù),如果信號(hào)峰值電平高于二極管的正向?qū)妷?,?yīng)采用兩個(gè)快速開關(guān)二極管反向串聯(lián)后進(jìn)行雙向ESD防護(hù)。ESD靜電保護(hù)元件的浪涌防護(hù)等級(jí)可用IPP這個(gè)參數(shù)來表示。天津低壓ESD保護(hù)元件原理

國際電工委員會(huì)(Internationa1日ectrotechnicalCommission,IEC)制定了測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4-2來評(píng)價(jià)電子設(shè)備的ESD抗擾度等級(jí)。但人們?cè)谘芯快o電放電的危害時(shí),主要關(guān)心的是靜電放電產(chǎn)生的注入電流對(duì)電火工品、電子器件、電子設(shè)備及其他一些靜電敏感系統(tǒng)的危害,忽視了靜電放電的電磁脈沖效應(yīng),直到20世紀(jì)90年代初Wilson才***提出ESD過程中產(chǎn)生的輻射場(chǎng)影響。IEC61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)雖幾經(jīng)修改,規(guī)范了ESD模擬器對(duì)水平耦合板和垂直耦合板的放電方式,但沒有關(guān)于ESD輻射場(chǎng)的明確規(guī)定,對(duì)ESD模擬器也*規(guī)定了放電電流的典型波形和4個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)參數(shù)。通常被測(cè)設(shè)備(equip—mentundertest,EUT)是易受電磁場(chǎng)影響的。許多學(xué)者在實(shí)際測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn),由于ESD模擬器內(nèi)部繼電器與接地回路等因素的影響,符合IEC61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)要求的不同END模擬器所得測(cè)試結(jié)果并不相同。陜西低壓ESD保護(hù)元件選型在ESD設(shè)計(jì)中,Diode是一種常見的器件。

常見的ESD靜電放電模式有四種,分別是人體放電模型、機(jī)器放電模型、帶電器件模型、感應(yīng)放電模型:1.HBM,人體放電模型,即帶電人體對(duì)器件放電,導(dǎo)致器件損壞。放電途徑為:人體——器件——地。2.MM,機(jī)器模型,即帶電設(shè)備對(duì)器件放電,導(dǎo)致器件損壞。放電途徑為:機(jī)器——器件——地。3.CDM,帶電器件模型,即帶電器件直接對(duì)敵放電。放電途徑為:器件——地。4.FICDM,感應(yīng)放電模型,即器件感應(yīng)帶電后放電。途經(jīng):電場(chǎng)——器件帶電——地。

靜電ESD保護(hù)元件選型注意事項(xiàng):1.傳輸速率,也就是電容量的控制,現(xiàn)在隨著工藝的不斷完善,電容量越做越低。2.符合測(cè)試要求的標(biāo)準(zhǔn),不是越高越好,而是適合自已的產(chǎn)品,例如:空氣放電15KV 接觸 8KV3.設(shè)計(jì)時(shí)考慮PCB板的空間條件。4.安全考慮,yint公司首席技術(shù)經(jīng)理,說過一句很經(jīng)典的話,在電路中,假如非萬不得已不要增加多余的器件,每增加一個(gè),就是增加失效風(fēng)險(xiǎn),保護(hù)的器件也不例外。ESD器件作為保護(hù)器件,它也有失效益機(jī)率,所以設(shè)計(jì)選型時(shí)盡量找些資質(zhì)比較好的供應(yīng)商。典型的機(jī)器模型對(duì)小電阻放電的波形, 峰值電流可達(dá)幾百安培,持續(xù)時(shí)間決定于放電通路的電感為幾百納秒。

人體放電模型(HBM)法規(guī):十九世紀(jì)時(shí),人們?cè)眠@種模型來調(diào)查礦坑中的氣體混合物事件。美國***標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-883的第3015.8號(hào)方法建立了一個(gè)簡(jiǎn)化的等效電路,以及模擬人體模型需要的測(cè)試程序。另一個(gè)國際廣為使用的法規(guī)是ANSI/ESDA-JEDECJS-001:靜電放電敏感度測(cè)試。人體模型主要用在工廠生產(chǎn)環(huán)境中,另一個(gè)類似的法規(guī)IEC61000-4-2,是系統(tǒng)級(jí)的靜電測(cè)試法規(guī),則是在在系統(tǒng)層級(jí)的測(cè)試。我國靜電放電對(duì)應(yīng)的國標(biāo)相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T17626.2。SCR的高It2使得器件可以以很小的寬度達(dá)到芯片的抗ESD要求。陜西低壓ESD保護(hù)元件選型

高頻信號(hào)接口的ESD防護(hù)電路設(shè)計(jì)主要是致力于降低防護(hù)電路的并聯(lián)結(jié)電容和串聯(lián)電感。天津低壓ESD保護(hù)元件原理

ESD靜電放電機(jī)器模型,機(jī)器模型的等效電路與人體模型相似,但等效電容是200pF,等效電阻為0,機(jī)器模型與人體模型的差異較大,實(shí)際上機(jī)器的儲(chǔ)電電容變化較大,但為了描述的統(tǒng)一,取200pF。由于機(jī)器模型放電時(shí)沒有電阻,且儲(chǔ)電電容大于人體模式,同等電壓對(duì)器件的損害,機(jī)器模式遠(yuǎn)大于人體模型。靜電放電充電器件模型,半導(dǎo)體器件主要采用三種封裝型式(金屬、陶瓷、塑料)。它們?cè)谘b配、傳遞、試驗(yàn)、測(cè)試、運(yùn)輸及存貯過程中,由于管殼與其它絕緣材料(如包裝用的塑料袋、傳遞用的塑料容器等)相互磨擦,就會(huì)使管殼帶電。器件本身作為電容器的一個(gè)極板而存貯電荷。CDM模型就是基于已帶電的器件通過管腳與地接觸時(shí),發(fā)生對(duì)地放電引起器件失效而建立的。天津低壓ESD保護(hù)元件原理

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