在ESD设计中,Diode是一种常见的器件。图2为Diode的一种典型应用情况,在VDD相对于VSS发生PositiveESDPulse时,Diode发生雪崩击穿并释放ESD电流,从而保护内部电路不受ESD影响。但由于二极管完全通过雪崩击穿释放ESD电流,在大电流下器件的功耗很大,因此这种模式下二极管的抗ESD能力往往很低,器件的微分电阻也较大;而在VDD相对于VSS发生NegativeESDPulse时,该Diode为正偏并释放ESD电流,由于二极管的正向导通电压很小,此模式下器件的功耗很小,因此其抗ESD能力非常强。由于Diode在正偏和反偏两种状态下的ESD能力差别非常大,因此目前在使用二极管作ESD保护器件时往往会采用非常大的器件面积提升二极管反偏状态下的ESD能力,如此一来,缺点是非常明显的,它增大了ESD器件的面积占用,更为严重的是,对于高频引脚而言,北京以太网接口ESD保护元件厂家,北京以太网接口ESD保护元件厂家,此方式会带来较大的寄生电容,使引脚的频率特性变差,北京以太网接口ESD保护元件厂家。ESD静电保护元件一般为硅基材料器件,相应速度可做到ps级。北京以太网接口ESD保护元件厂家
静电的发生机制。由于不同原子的原子核对电子的束缚能力不同,物体相互靠近时,电子就会在物体之间发生转移,从而导致电荷在物质系统之间的不均匀分布,打破原本的平衡状态。所谓静电,其实就是这些发生转移、在某一物体上积累下来的电荷,而由这些电荷引发的诸多现象,如头发炸毛、电脑屏幕粘上灰尘等,就是静电现象。当我们活动时,身体、衣物会和地面、空气等产生摩擦,使电子在它们之间发生转移,从而使身体带电。我们的鞋子大多是绝缘的橡胶底,身体累积的电荷不可能通过鞋导给大地,于是身体的电荷逐渐累积,也就产生了静电。静电现象在冬天比在夏天更为常见,这与不同湿度下空气的导电能力有关。相对湿润时,空气中漂浮着大量微小液滴,可以转移身体的一部分电荷,而冬天气候干燥,室内外温差更**的温差会降低空气相对湿度,因此摩擦带来的电荷很容易积累起来。北京以太网接口ESD保护元件厂家ESD脉冲频谱的高频信号特征和高频电路分布参数的严格约束使得在高频电路中防护器件的可选择性很小。
ESD是一种常见的近场危害源,可形成高电压,强电场,瞬时大电流,并伴有强电磁辐射,形成静电放电电磁脉冲。·电流>1A,·上升时间~15ns,衰减时间~150ns。ESD静电放电的特点:静电起电的**常见原因是两种材料的接触和分离。**经常发生的静电起电现象是固体间的摩擦起电现象。此外还有剥离起电、破裂起电、电解起电、压电起电、热电起电、感应起电、吸附起电和喷电起电等。物体的静电起电—放电一般具有高电位、强电场和宽带电磁干扰等特点。
静电放电ESD接触放电就是是电荷集中到一点然后通过可接触的导体直接转移到测试产品里面,这个是有预期的,一般打在控制板附近,固控制板的螺丝、可接触的引脚上面。ESD空气放电是电荷集中到***头顶端保持5秒,通过慢慢靠近被测试产品不能导电的部分看电荷能不能击穿绝缘部分,或者通过缝隙击穿空气进去。这个触发是360度随机的。这样的方式可以找到产品的不足之处。一般击打屏幕缝隙、按键缝隙、还有嵌入式的引脚端口等不能直接接触到导体的地方。MM机器模型放电的波形与预料的家具模型波形相似,不同的是带电电容较大。
静电放电机器模型MM因在日本得到广泛应用,也叫日本模型。与家具模型不同的是它主要由200pf电容串非常低的电阻(<10Ω)代替通常串联的电阻构成。机器模型的典型**如带电绝缘的机器人手臂、车辆、绝缘导体等。机器模型放电的波形与预料的家具模型波形相似,不同的是带电电容较大。典型的机器模型对小电阻放电的波形,峰值电流可达几百安培,持续时间(决定于放电通路的电感)为几百纳秒。机器放电模型是电子元器件的(HBM/MM/CDM)三个重要放电模型之一,其主要的测试设备为EST883A静电放电模拟器,它是EST883A静电放电模拟器(电子元器件如二极管、三极管和集成电路等人体模型**)的基础上增加了机器模型(MM)。防静电的四项基本原则一:等电位连接,与敏感器件接触的导体实现等电位连接,避免因导全带静电发生放电。河南低压ESD保护元件选型
静电源控制,绝缘材料的静电通过连接地和等电位连接无法消除,因此必须对敏感器件周边进行静电源控制。北京以太网接口ESD保护元件厂家
MOV具有ns级的快速响应,但是结电容一般在数十pF以上;GDT具有pF级以下的结电容,但是响应时间在数百ns以上;TSS的响应速度很快,可达ps级,其结电容一般也在数十pF以上;TVS的响应速度很快,可达ps级,其结电容目前比较低可以做到儿个pF;快速开关二极管的响应速度与TVS相同,其结电容可达到1pF以下。可见,MOV、GDT和TSS都不能用于高频电路的ESD防护;TVS可以直接使用在数百MHz的信号接口进行ESD防护,当用于GHz以上的信号接口必须采用降低结电容的措施:低容值的快速开关二极管可以直接或采用降低结电容的优化措施后用于数GHz的信号接口。北京以太网接口ESD保护元件厂家
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