靜電防護方法
( 1)靜電防護中所使用的材料
靜電防護原則上不使用金屬導體,因導體泄放電流大,會造成器件的損壞。一般以在橡膠中混入導電炭黑作為常用的靜電防護材料。
(2)泄放與接地
對可能產生或已經產生靜電的部位,應提供通道使靜電即時泄放,即通常所說的接地。通常在防靜電工程中,均單獨建立“地線”工程。
( 3)導體帶靜電的消除
導體上的靜電可以用接地的方法,將其泄放到大地。
( 4)非導體帶靜電的消除
對于絕緣體上的靜電,由于電荷不能在絕緣體上流動,故不能用接地的方法排除其靜電荷。 靜電放電被認為是電子產品質量較大的潛在因素。福田ESD靜電防護器件生產商
如何消除靜電釋放(ESD)對電子設備的干擾和破壞?
來自人體、環(huán)境甚至電子設備內部的靜電對于精密的半導體芯片會造成各種損傷,例如穿透元器件內部薄的絕緣層;損毀MOSFET和CMOS元器件的柵極;CMOS器件中的觸發(fā)器鎖死;短路反偏的PN結;短路正向偏置的PN結;熔化有源器件內部的焊接線或鋁線。
為了消除靜電釋放(ESD)對電子設備的干擾和破壞,需要采取多種技術手段進行防范。在PCB板的設計當中,可以通過分層、恰當?shù)牟季植季€和安裝實現(xiàn)PCB的抗ESD設計。在設計過程中,通過預測可以將絕大多數(shù)設計修改單單于增減元器件。通過調整PCB布局布線,能夠很好地防范ESD。 福田ESD靜電防護器件生產商潛在性損傷是器件部分被損,功能尚未喪失,在生產過程的檢測中不能發(fā)現(xiàn),在使用當中會使產品變得不穩(wěn)定。
除了保護器件的ESD標稱值外,電壓值和ASIC端有多大電流也是關鍵因素。ESD保護器件功能是通過將大部分電流短路到地并將ASIC端的電壓“箝位”到低于脈沖電壓的值來實現(xiàn)的。
貼片壓敏電阻器(Varistor)是壓敏電阻器的一種。它是用氧化鋅非線性電阻元件作為主要器件而制成的電沖擊保護器件。氧化鋅非線性電阻元件是以氧化鋅(ZnO)為主體材料,添加多種其他微量元素,用陶瓷工藝制成的化合物半導體元件。它的基本特性是電流一電壓關系的非線性。當加在它兩端的電壓低于某個閥電壓,即“壓敏電壓”時,它的電阻值極大,為兆歐級;而當加在它兩端的電壓超過壓敏電壓后,電阻值隨電壓的增高急速下降,可小到歐姆級、毫歐姆級。
對安裝在金屬機箱或者屏蔽裝置里的雙面板來說,應該將環(huán)形地與電路公共地連接起來。不屏蔽的雙面電路則應該將環(huán)形地連接到機箱地,環(huán)形地上不能涂阻焊劑,以便該環(huán)形地可以充當ESD的放***,在環(huán)形地(所有層)上的某個位置處至少放置一個0.5mm寬的間隙,這樣可以避免形成一個大的環(huán)路。信號布線離環(huán)形地的距離不能小于0.5mm。
在能被ESD直接擊中的區(qū)域,每一個信號線附近都要布一條地線。
I/O電路要盡可能靠近對應的連接器。
對易受ESD影響的電路,應該放在靠近電路中心的區(qū)域,這樣其他電路可以為它們提供一定的屏蔽作用。
通常在接收端放置串聯(lián)的電阻和磁珠,而對那些易被ESD擊中的電纜驅動器,也可以考慮在驅動端放置串聯(lián)的電阻或磁珠。
靜電防護工作是一項長期的系統(tǒng)工程,任何環(huán)節(jié)的失誤或疏漏,都將導致靜電防護工作的失敗。
既然靜電這么大的為危害,我們如何進行防護呢?我們在進行靜電防護設計時通常分三步走:防止外部電荷流入電路板而產生損壞;防止外部磁場對電路板產生損壞;防止靜電場產生的危害。在實際電路設計中我們會采用以下方法的一種或幾種來進行靜電保護:
雪崩二極管來進行靜電保護
這也是設計中經常用到的一種方法,典型做法就是在關鍵信號線并聯(lián)一雪崩二極管到地。該法是利用雪崩二極管快速響應并且具有穩(wěn)定鉗位的能力,可以在較短的時間內消耗聚集的高電壓進而保護電路板。
使用高壓電容進行電路保護
若采用了耐壓低的電容,會引起電容的損壞而失去保護的作用 突發(fā)性損傷,指的是器件被嚴重損壞,功能喪失。福田ESD靜電防護器件生產商
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多層板進行ESD防護
當資金允許的情況下,選擇多層板也是一種有效防止ESD的一種手段。在多層板中,由于有了一個完整的地平面靠近走線,這樣可以使ESD更加快捷的耦合到低阻抗平面上,進而保護關鍵信號的作用。
電路板外面留保護帶的方法保護法
這種方法通常是在電路板周圍畫出不加組焊層的走線。在條件允許的情況下將該走線連接至外殼,同時要注意該走線不能構成一個封閉的環(huán),以免形成環(huán)形天線而引入更大的麻煩。
采用有鉗位二極管的CMOS器件或者TTL器件進行電路的保護
這種方法是利用了隔離的原理進行電路板的保護,由于這些器件有了鉗位二極管的保護,在實際電路設計中減小了設計的復雜度。
多采用去耦電容
這些去耦電容要有低的ESL和ESR數(shù)值,對于低頻的ESD來說,去耦電容減小了環(huán)路的面積,由于其ESL的作用使電解質作用減弱,可以更好的濾除高頻能量。 福田ESD靜電防護器件生產商
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