如何消除靜電釋放(ESD)對電子設(shè)備的干擾和破壞?
來自人體、環(huán)境甚至電子設(shè)備內(nèi)部的靜電對于精密的半導(dǎo)體芯片會造成各種損傷,例如穿透元器件內(nèi)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(jié);短路正向偏置的PN結(jié);熔化有源器件內(nèi)部的焊接線或鋁線。
為了消除靜電釋放(ESD)對電子設(shè)備的干擾和破壞,需要采取多種技術(shù)手段進行防范。在PCB板的設(shè)計當(dāng)中,可以通過分層、恰當(dāng)?shù)牟季植季€和安裝實現(xiàn)PCB的抗ESD設(shè)計。在設(shè)計過程中,通過預(yù)測可以將絕大多數(shù)設(shè)計修改單單于增減元器件。通過調(diào)整PCB布局布線,能夠很好地防范ESD。 手機出現(xiàn)的經(jīng)常死機、自動關(guān)機、話音質(zhì)量差、雜音大、信號時好時差等問題有絕大多數(shù)與靜電損傷相關(guān)。深圳靜電保護元器件采購
壓敏電阻的主要參數(shù)有:
壓敏電壓、通流容量、結(jié)電容、響應(yīng)時間等。壓敏電阻的響應(yīng)時間為ns級,比氣體放電管快,比TVS管稍慢一些,一般情況下用于電子電路的過電壓保護其響應(yīng)速度可以滿足要求。壓敏電阻的結(jié)電容一般在幾百到幾千Pf的數(shù)量級范圍,很多情況下不宜直接應(yīng)用在高頻信號線路的保護中,應(yīng)用在交流電路的保護中時,因為其結(jié)電容較大會增加漏電流,在設(shè)計防護電路時需要充分考慮。壓敏電阻的通流容量較大,但比氣體放電管小。壓敏電阻器簡稱VDR,是一種對電壓敏感的非線性過電壓保護半導(dǎo)體元件。 華強北靜電防護器件生產(chǎn)廠家我國已經(jīng)成為電子產(chǎn)品的加工基地,在珠三角、長三角集中了眾多的電子產(chǎn)品加工企業(yè)。
對于雙面PCB來說,要采用緊密交織的電源和地柵格。電源線緊靠地線,在垂直和水平線或填充區(qū)之間,要盡可能多地連接。一面的柵格尺寸小于等于60mm,如果可能,柵格尺寸應(yīng)小于13mm。
■確保每一個電路盡可能緊湊。
■盡可能將所有連接器都放在一邊。
■如果可能,將電源線從卡的中間引入,并遠離容易直接遭受ESD影響的區(qū)域。
■在引向機箱外的連接器(容易直接被ESD擊中)下方的所有PCB層上,要放置寬的機箱地或者多邊形填充地,并每隔大約13mm的距離用過孔將它們連接在一起。
IEC61000-4-2規(guī)定了幾個試驗等級,目前手機CTA測試執(zhí)行得是3級,即接觸放電6KV,空氣放電8KV。很多手機廠家內(nèi)部執(zhí)行更高的靜電防護等級。
當(dāng)集成電路(IC)經(jīng)受靜電放電(ESD)時,放電回路的電阻通常都很小,無法限制放電電流。例如將帶靜電的電纜插到電路接口上時,放電回路的電阻幾乎為零,造成高達數(shù)十安培的瞬間放電尖峰電流,流入相應(yīng)的IC管腳。瞬間大電流會嚴重損傷IC,局部發(fā)熱的熱量甚至?xí)诨杵苄?。ESD對IC的損傷還包括內(nèi)部金屬連接被燒斷,鈍化層受到破壞,晶體管單元被燒壞。ESD還會引起IC的死鎖(LATCHUP)。這種效應(yīng)和CMOS器件內(nèi)部的類似可控硅的結(jié)構(gòu)單元被刺激有關(guān)。高電壓可刺激這些結(jié)構(gòu),形成大電流信道,一般是從VCC到地。串行接口器件的死鎖電流可高達1A。死鎖電流會一直保持,直到器件被斷電。不過到那時,IC通常早已因過熱而燒毀了。
摩擦起電和人體靜電是電子工業(yè)中的兩大危害,常常造成電子電器產(chǎn)品運行不穩(wěn)定,甚至損壞。瞬變二極管:
瞬變二極管又稱瞬態(tài)抑制二極管(TVS,TransientVoltageSuppressors),二極管中較常用的一種,是一種好的品質(zhì)的突波吸收器,以二極管(伏安特性)為主要,是國際上普遍使用的一種高效能電路保護器件,它的外型與普通二極管相同,但卻能吸收高達數(shù)千瓦的浪涌功率。瞬變二極管工作原理不是降低電流變化速率,而是提供一個電流的額外通路。
電路中有感性元件(比如說電感線圈、繼電器之類)的時候,當(dāng)電路電壓過大時,可能會擊穿開關(guān)或者燒壞電路,這時通過這個二極管提供電流通路,TVS將多余的電釋放掉,但不全放電,不導(dǎo)通,就不會發(fā)生擊穿的現(xiàn)象。
瞬態(tài)抑制二極管的作用有:
(1)將TVS二極管加在信號及電源線上,能防止微處理器或單片機因瞬間的肪沖,如靜電放電效應(yīng)、交流電源之浪涌及開關(guān)電源的噪音所導(dǎo)致的失靈。
(2)靜電放電效應(yīng)能釋放超過10000V、60A以上的脈沖,并能持續(xù)10ms;而一般的TTL器件,遇到超過30ms的10V脈沖時,便會導(dǎo)至損壞。利用TVS二極管,可有效吸收會造成器件損壞的脈沖,并能消除由總線之間開關(guān)所引起的干擾(Crosstalk)。
(3)將TVS二極管放置在信號線及接地間,能避免數(shù)據(jù)及控制總線受到不必要的噪音影響。 1981年成立了中國物理學(xué)會靜電專業(yè)委員會并召開了一次全國靜電學(xué)術(shù)會議。寶安ESD靜電保護器價格
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ESD靜電二極管選型事項
1)ESD一般用于各類通信端口靜電防護,在一些高速數(shù)據(jù)線路,比如USB3.0、HDMI、IEEE1394等接口,ESD靜電保護二極管的結(jié)電容應(yīng)盡量選擇小的,以避免影響通信質(zhì)量;
2)ESD有單向(A)和雙向(C)之分,根據(jù)工作的信號進行選擇,單極性的信號可以選擇單向的ESD或雙向的ESD,雙極性的信號要選擇雙向的ESD;
3)具體選擇什么型號的ESD靜電二極管做靜電防護,還需要在專業(yè)的電子工程師指導(dǎo)下選擇。
ESD靜電釋放,在日常生活中是一種很常見的現(xiàn)象,但是對電子元器件或集成電路系統(tǒng)來說,卻是致命性的元兇。
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深圳市嘜芯電子有限公司一直專注于嘜芯電子主要產(chǎn)品有:ESD靜電二極管(ESD)、TVS、半導(dǎo)體放電管(TSS)、貼片壓敏電阻(MLV)、磁珠、高壓整流二極管、小信號肖特基二極管、小信號開關(guān)二極管、穩(wěn)壓二極管、MOS管、,雙極型晶體管、電源管理芯片、電源隔離模塊,信號隔離模塊等電子元器件,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于通信、安防、電源、汽車、家電、消費類、醫(yī)療類、車用電子、工業(yè)控制、新能源(風(fēng)能、太陽能)及航太航空業(yè)等領(lǐng)域。 嘜芯電子設(shè)有專業(yè)的EMC測試中心,為客戶提供測試、方案設(shè)計與整改及技術(shù)支持。,是一家電子元器件的企業(yè),擁有自己**的技術(shù)體系。公司目前擁有專業(yè)的技術(shù)員工,為員工提供廣闊的發(fā)展平臺與成長空間,為客戶提供高質(zhì)的產(chǎn)品服務(wù),深受員工與客戶好評。公司業(yè)務(wù)范圍主要包括:靜電保護二極管,靜電釋放器件,靜電防護器件,壓敏電阻等。公司奉行顧客至上、質(zhì)量為本的經(jīng)營宗旨,深受客戶好評。公司深耕靜電保護二極管,靜電釋放器件,靜電防護器件,壓敏電阻,正積蓄著更大的能量,向更廣闊的空間、更寬泛的領(lǐng)域拓展。