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    ESD靜電整改常見問題及措施

    發布時間:2023-11-01

    ESD靜電整改常見問題:
    大多數半導體器件容易被靜電放電損壞,尤其是大規模集成電路器件。靜電對設備造成的損害有兩種:顯性和隱性。當時看不到隱性損傷,但在超壓和高溫條件下,裝置變得更加脆弱,容易損壞。靜電放電的兩種主要失效機制是:ESD電流產生的熱量導致設備熱失效;靜電放電引起的高電壓導致絕緣擊穿。

    ESD放靜電除了容易造成電路損壞外,還會對電子電路造成干擾。干擾靜電放電電路有兩種方式。一種是傳導模式。如果電路的某一部分構成放電路徑,即ESD連接到入侵設備的電路,ESD電流流經集成芯片的輸入端,造成干擾。ESD干擾的另一種方式是輻射干擾。也就是說,靜電放電發生時,火花產生峰值電流,其中含有豐富的高頻成分。從而產生輻射磁場和電場,磁場可以在附近電路的每個信號回路中感應出干擾電動勢。干擾電動勢很可能超過邏輯電路的閾值水平,導致誤觸發。輻射干擾還取決于電路和靜電放電點之間的距離。ESD產生的磁場隨著距離的平方而衰減。ESD產生的電場隨距離呈立方衰減。距離近的時候,電場和磁場都很強。當發生ESD時,附近位置的電路通常會受到影響。ESD在近場,輻射耦合的基本模式可以是電容或電感,這取決于ESD源和接收器的阻抗。遠場有電磁場耦合。與ESD相關的電磁干擾能量的上限頻率可超過1GHz。在這個頻率下,典型的設備電纜甚至印刷電路板上的走線將成為很有效的接收天線。因此,對于典型的模擬或數字電子設備,ESD會產生高電平噪聲。一般而言,為了造成損壞,ESD電火花必須直接接觸電路線路,而輻射耦合通常只會導致故障。在ESD的作用下,電路中的器件在通電條件下比斷電條件下更容易損壞。

    措施:

    (1)在敏感的CMOS和MOS器件中加入保護二極管;

    (2)敏感傳輸線(包括接地線)上的數十歐姆的串電阻或鐵氧體磁珠;

    (3)采用靜電防護表面涂層技術,ESD不易放電,已被證明很有效;

    (4)盡可能使用屏蔽電纜;

    (5)在敏感界面安裝過濾器;并隔離不能安裝過濾器的敏感接口;

    (6)選擇脈沖頻率低的邏輯電路;

    (7)外殼屏蔽和良好的接地

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