靜電放電防護的相關知識

2020年07月09日 14:14深圳市海威達航科技有限公司點擊量：909

　　隨著電子行業(yè)的不斷發(fā)展，智能化產品越來越多，對靜電防護要求也是越來越高了，但怎樣才能做到安全而又有科學的靜電防護呢？從何下手？先來談靜電放電(ESD: Electrostatic Discharge)是什么？這應該是造成所有電子元器件或集成電路系統(tǒng)過度電應力破壞的主要元兇。因為靜電通常瞬間電壓非常高(>幾千伏)，所以這種損傷是毀滅性和長久性的，會造成電路直接燒毀。所以預防靜電損傷是所有IC設計和制造的*難題。

　　靜電是怎么來的？，通常都是人為產生的，如生產、組裝、測試、存放、搬運等過程中都有可能使得靜電累積在人體、儀器或設備中，甚至元器件本身也會累積靜電，當人們在不知情的情況下使這些帶電的物體接觸就會形成放電路徑，瞬間使得電子元件或系統(tǒng)遭到靜電放電的損壞(這就是為什么以前修電腦都必須要配戴靜電環(huán)托在工作桌上，防止人體的靜電損傷芯片)，如同云層中儲存的電荷瞬間擊穿云層產生劇烈的閃電，會把大地劈開一樣，而且通常都是在雨天來臨之際，因為空氣濕度大易形成導電通到。

　　那么，如何防止靜電放電損傷呢？首先當然改變壞境從源頭減少靜電(比如減少摩擦、少穿羊毛類毛衣、控制空氣溫濕度等)，當然這不是我們今天討論的重點。

　　我們今天要討論的時候如何在電路里面涉及保護電路，當外界有靜電的時候我們的電子元器件或系統(tǒng)能夠自我保護避免被靜電損壞(其實就是安裝一個避雷針)。這也是很多IC設計和制造業(yè)者的*難題，很多公司有專門設計ESD的團隊，今天我就和大家從基本的理論講起逐步講解ESD保護的原理及注意點，你會發(fā)現(xiàn)前面講的PN結/二極管、三極管、MOS管、snap-back全都用上了。

　　二極管理論有一個特性：正向導通反向截止，而且反偏電壓繼續(xù)增加會發(fā)生雪崩擊穿而導通，我們稱之為鉗位二極管(Clamp)。這正是我們設計靜電保護所需要的理論基礎，我們就是利用這個反向截止特性讓這個旁路在正常工作時處于斷開狀態(tài)，而外界有靜電的時候這個旁路二極管發(fā)生雪崩擊穿而形成旁路通路保護了內部電路或者柵極(是不是類似家里水槽有個溢水口，防止水忘關了導致整個衛(wèi)生間水災)。

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