靜電放電防護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范與指南-wenkub
2023-04-24 11:06:43 本頁(yè)面
【正文】 ESD造成元器件失效當(dāng)帶電物體通過(guò)器件形成一個(gè)放電通路時(shí)或帶電器件本身有一個(gè)放電通路時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生ESD而造成器件的失效，失效模式有突發(fā)性完全失效和潛在性緩慢失效。當(dāng)帶電的電子器件接近或接觸導(dǎo)體或人體時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生靜電放電。IEC8012及IEC6100042標(biāo)準(zhǔn)在模擬人體靜電放電時(shí)采用了上述雙RLC電氣模型，其規(guī)定的模型參數(shù)為：CB=150pF 177。當(dāng)帶電人體手持小金屬物件時(shí)，由于金屬物件的尖端效應(yīng)，使得其周圍的場(chǎng)強(qiáng)大大增強(qiáng)，再加上金屬物件的點(diǎn)擊效應(yīng)，導(dǎo)致放電時(shí)等效電阻大大減小。在電子器件的靜電敏感度測(cè)試中，美軍標(biāo)MILSTD1686A規(guī)定的參數(shù)值是：電容100pF,。人體是產(chǎn)生靜電危害的最主要的靜電源之一。第二章 靜電放電模型靜電放電時(shí)一個(gè)復(fù)雜多變的過(guò)程。刷形放電的能量較大，聲、光比一般電暈放電顯著。靜電放電會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁輻射形成電磁脈沖在靜電放電過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生上升時(shí)間極快、持續(xù)時(shí)間極短的初始大電流脈沖，并產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁輻射，形成靜電放電電磁脈沖，它的電磁能量往往會(huì)引發(fā)起電子系統(tǒng)中敏感部件的損壞、翻轉(zhuǎn)，使某些裝置中的電火工品誤爆，造成事故。摩擦或感應(yīng)等因素，可以帶上幾千伏甚至上萬(wàn)伏的靜電。當(dāng)帶電體表面附近的靜電場(chǎng)梯度大到一定的程度，超過(guò)周圍介質(zhì)的絕緣擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，介質(zhì)將會(huì)發(fā)生電離，從而導(dǎo)致帶電體的點(diǎn)和部分的電荷部分或全部中和。第一章 概述 2 2 靜電放電的特點(diǎn) 3 3第二章 靜電放電模型 4 4 場(chǎng)增強(qiáng)模型（人體金屬模型） 4 帶電器件模型 5第三章 靜電放電的危害 5 ESD造成元器件失效 5 ESD引起信息出錯(cuò)，導(dǎo)致設(shè)備故障 5 高壓靜電吸附塵埃微粒 6第四章 ESD防護(hù)設(shè)計(jì)指南 6 設(shè)備的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求 6 PCB的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求 7 通訊端口的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求 10第五章 典型案例 14 某寬帶園區(qū)接入產(chǎn)品防靜電設(shè)計(jì) 14 某小容量帶寬接入產(chǎn)品的防靜電設(shè)計(jì) 15 某產(chǎn)品與結(jié)構(gòu)工藝有關(guān)的防靜電案例 16 ESD試驗(yàn)使某單板程序“跑飛” 16 試驗(yàn)使單板復(fù)位 18第一章 概述靜電式物體表面的靜止電荷。這種現(xiàn)象我們稱之為靜電放電(ESD)。在干燥的季節(jié)，人們?cè)诤诎抵型谢w衣服時(shí)，常常會(huì)聽(tīng)到“啪啪”的聲音，同時(shí)還會(huì)看到火花，這就是人體的靜電放電現(xiàn)象。靜電放電類型主要有下面三種：電暈放電 電暈放電是在不均勻電場(chǎng)中以布局擊穿形式表現(xiàn)出來(lái)的一種氣體放電，其特點(diǎn)是放電能量較低，在尖端電極上呈現(xiàn)微弱的發(fā)光現(xiàn)象，并隨著極間電壓的升高，發(fā)光區(qū)域不斷增大，在電壓足夠高時(shí)，呈現(xiàn)連續(xù)的拂塵狀光體。 火花放電 火花放電是當(dāng)兩個(gè)電極間的電壓足夠高，致使氣體全路徑被擊穿的一種放電形式。靜電放電有許多不同的形式，能產(chǎn)生靜電放電的靜電源多種多樣。人體帶電模型是為了模擬帶點(diǎn)人體與物體接觸時(shí)的靜電放電效應(yīng)而建立的。對(duì)電火工品的靜電敏感度測(cè)試，美軍標(biāo)MILSTD1512采用的參數(shù)值是：電容500pF，電阻5kΩ。因此在同等條件下，它產(chǎn)生的放電電流峰值比單獨(dú)人體放電的要大，放電持續(xù)時(shí)間短。10%,RB=330Ω177。由于這一放電過(guò)程是器件本身帶電而引起的，因此在建立這種放電模型時(shí)，把它稱為帶電器件模型。（1）突發(fā)性完全失效：器件的芯片介質(zhì)擊穿或燒毀、一個(gè)或多個(gè)電參數(shù)突然劣化，完全失去規(guī)定功能的失效。當(dāng)脈沖干擾耦合到敏感電路時(shí)，也會(huì)引起信息出錯(cuò)，導(dǎo)致設(shè)備的故障。主要應(yīng)做好以下幾點(diǎn)：機(jī)箱金屬之間要實(shí)現(xiàn)良好搭接。機(jī)架式設(shè)備一般采用復(fù)合式接地，工作地、電源地、保護(hù)地與機(jī)架在內(nèi)部要良好隔離，在機(jī)架接地螺栓處匯接或在外部接地匯集線上匯接，形成良好的靜電泄放通路。接地線材料應(yīng)采用多股銅錢(qián)，對(duì)于安裝在移動(dòng)通信基站的設(shè)備，接地線截面積≥35mm178。強(qiáng)的瞬變電磁場(chǎng)一方面可能使器件立即失效，或者造成潛在性損傷使器件性能逐漸降級(jí)：另一方面可能對(duì)電路產(chǎn)生干擾使電路不能正常工作。 圖 41 單板的保護(hù)電路緊靠連接器放置 芯
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