电子设备ESD危害原理及防护意义

随着电子技术的以及集成电路的发展，电子设备日趋小型化、多功能智能化。

然而高集成度的电路元件都可能因静电电场和静电放电（ESD）引起失效，导致电子设备锁死、复位、数据丢失而影响设备正常工作，使设备可靠性，造成损坏。

因此，研究电子设备所造成的ESD危害及原理，避免ESD的发生具有重要意义。

ESD即“静电放电”一般源于两种接触传输。

1.两个物体出于不同电位时，它们之间的直接接触传输。

2.两个靠近的物体之间产生的静电场。

    静电的主要来源大多数是绝缘体和典型的合成材料，例如：乙烯树脂、塑料工作平台、绝缘鞋、成型的木制椅子、透明粘胶带、气泡袋和不直接接地的焊锡烙铁。

这些来源产生的电位极高，因为它们的电荷不太容易分布在物体表面或者传输给别的物体。

当两个物体相互摩擦产生静电被称为摩擦电效应。

一些常见行为会产生较大的ESD电压。

    ESD损坏IC是由于产生的高压和高峰值电流造成的。

精密模拟电路往往具有极低的偏置电流，不普通数字电路更容易遭到损坏，因为用于ESD保护的传输入保护结构会增加输入泄露，因此不能使用。

对于工程师来说，ESD损坏最常见的表现是IC发生故障。

然而，暴露在ESD之下也可能导致泄露增加，或者使其他参数下降。

如果某个器件在评估器件似乎达不到数据手册上的规格指标，则应考虑ESD损坏的可能性。

    所有ESD敏感器件均采用保护性封装。

IC通常装在导电泡沫中或者防静电包装套管中，而后将容器密封在一个静电耗散塑料袋中。

密封后的塑胶袋用一个明显的标签标号，标签上标明正确地操作程序。

外部封装说明旨在告知用户，必须遵循ESD保护所需要的操作程序。

另外，ESD敏感型IC的数据手册都有一条醒目的声明。

   一旦识别出ESD敏感型器件，保护起来就相对容易些，很明显，首先应尽量把IC保存在原来的保护性封装中，下一步是给存在破坏可能性的ESD源放电，以防患于未然。

这种电压放电可以通过抗快速而安全地实施。

    ESD安全IC操作需要的一个关键组件是一个具有静电耗散表面的工作台，如果现有的工作台顶部不导电，则应该添加一块静电耗散垫和一个放电电阻。

   另外，ESD损坏可能具有累加效应，因此，如果器件反复操作不当，结果可能导致故障，在实验插座上插入和移除IC时，评估期间存储器件时以及在实验板上添加或移除外部元件时，军需遵循适当的ESD防护措施。

同样，如果器件在原型系统开发期间发生故障，其原因可能是不断反复的ESD应力。

   对于ESD，需要记住一个关键词：预防。

ESD损坏一旦发生则无法挽回，也无法补偿。

最后，从断路和在线两个角度总结ESD预防的要点：1）注意数据手册上所有的绝对最大值的电压范围；2）尽量使用具备ESD特殊数字接口的器件；3）对于通用过呀保护应用，增加串联限流电阻，在系统适当位置增加TransZorb保护电路。

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