电子产品中的ESD防护摘要:对于电子产品的可靠性、安全性而言,静电会带来很大的危害。因此,电子产品的设计必须在pcb的布局、布线以及元器件的选择上做到对esd的可靠防护。关键词:静电放电(esd);可靠性;敏感元件;pcb设计规则一、引言电子技术的快速发展推动了电子产品向小型化、智能化方向发展,同时也为电子产品的使用带来了可靠性和安全性的问题。而静电放电(esd)会严重影响电子产品的可靠性和安全性。据统计,美国每年因esd问题给十多个行业带来超过200亿美元的损失,其中给电子行业带来的损失就有100多亿美元。因此,对于身处在充满了各种复杂的电磁环境里的电子产品来说,研究esd防护的问题显得格外重要。二、静电静电是以能量的形式存在于物体表面,当条件满足时就会产生放电现象。esd的能量传播一般有传导和耦合两种形式,其中耦合又分为电容耦合和电感耦合。例如:通过人手的触摸,就有可能将人体静电传导到电子电路或电子元件上。在干燥的环境中,人体esd电压可达10kv以上。而半导体器件的耐静电放电电压值一般从几百伏到几千伏,极易受到esd的损伤。耦合则通过电磁波的形式穿透电子产品外壳耦合到敏感电路中,从而影响或导致电路不能正常工作。静电对电子产品造成的损伤包括硬损坏、软损坏和数据错误
f等。其中,硬损伤会对电子产品造成永久性的损坏。软损坏则会使电子产品的可靠性下降。数据错误一般会对电子产品造成较小的临时性影响。
三、esd的防护1电子元器件的选择■在选用元器件时就必须考虑元器件的esd防护能力,不同的电子元器件的esd防护能力是不一样的。电子元器件的静电敏感度一般分为3级,1级静电放电敏感元器件的电压≤2kv,2级静电放电敏感器件电压为2~4kv,3级静电放电敏感元件器的电压为4~16kv。一般对esd敏感的器件有mos管、集成电路(ic)、光电器件、运算放大器、电荷耦合器件和微波器件等。在设计电子产品时,需要考虑元器件的esd防护能力,特别是接口器件,对于esd防护能力差的元件应采取保护措施。减少敏感器件的应用能明显降低esd对电子产品的损害。静电对于半导体器件损伤模式如表1所示。2pcb的esd防护pcb是电子产品的基础。从电子产品的pcb设计环节上就做好esd的防护设计,可以有效提高电子产品的esd防护。这样,相比在电子产品进入测试、生产环节时再来着手考虑esd的防护而言更有效果。在pcb的esd防护设计中,电源平面、接地平面和信号线的环路布局和器件布局以及走r