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[點擊量:4099][來源:創選寶防靜電專家(iziwu.cn)]
2015-05-05
ESD基本上可以分為三種類型,一是各種機器引起的ESD,二是家俱移動或設備移動引起的ESD,三是這三種ESD對于半導體器件的生產和電子產品的生產都非常重要。電子產品在使用過程最容易受到人體接觸或設備移動引起的ESD的損壞,便攜式電子產品尤其容易受到人體接觸產生的ESD的損壞。在一般情況下ESD會損壞與之相連的接口器件,另一種情況是遭受ESD沖擊后的器件可能不會立即損壞,而是性能下降導致產品過早出現故障。
當集成電路(IC)經受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,造成高達數十安培的瞬間放電尖峰電流,流入相應的IC管腳。瞬間大電流會嚴重損傷IC,局部發熱的熱量甚至會融化硅片管芯。ESD對IC的損傷還包括內部金屬連接被燒斷,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)。這種效應和CMOS器件內部的類似可控硅的結構單元被激活有關。高電壓可激活這些結構,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。
ESD沖擊后可能存在兩個不易被發現的問題,一般用戶和IEC測試機構使用傳統的“環路反饋方法”和“插入方法”進行測試,通常檢測不出這兩個問題。
一個問題是RS-232接口電路中接收器對發送器產生交叉串擾。同類產品RS-232接口電路中的ESD保護結構可能對某種波形的ESD或某個ESD沖擊電壓失效,經過ESD沖擊后在接收器輸入端和發送器輸出端之間形成通路,從而導致接收器對發送器產生交調。如果RS-232接口電路中有關斷電路,那么關斷期間經過ESD沖擊后更容易產生交調。產生交調后將導致通信失敗,而且即使關斷工作狀態下發送器仍有輸出,導致關斷失效,使對方RS-232處在接收狀態。
另一個問題是RS-232接口電路對電源產生反向驅動。某些RS-232接口電路中的ESD保護結構經過ESD沖擊后可能在輸入端與供電電源VCC之間形成電流通路,對供電電源產生反向驅動。如果供電電源沒有吸入電流的能力(通常來講電源輸出回路里有一個正向二極管),這將導致電源電壓VCC上升,從而損壞RS-232接口電路和系統內的其它電路。因為RS-232接口電路輸入端的電壓在5V到25V之間,使VCC有可能高于9V,超出電源電壓的最大范圍而燒壞電路。
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