电路ESD防护培训课程

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1、ESDESD定义：(原理)ESD预防(事例)电路ESD防护培训课程比特实业（香港）有限公司深圳市比特兴电子科技有限公司专业诚信共赢1培训课程大纲ESD防护培训课程ESD原理和危害ESD防护和实例2ESD原理ESD：英文ElectricalStaticDischarge的缩写，中文解释为静电放电.ESD产生原理：具有不同静电电位的物体由于直接接触或静电感应所引起的物体之间静电电荷的转移（Electro-Static-Discharge）．通常指在静电场的能量达到一定程度之后，击穿其间介质而进行放电的现象．电荷积累快速放电3ESD原理ESD产生三要素:缺少任何一

2、个都构不成ESD问题。干扰源敏感设备耦合途径4ESD原理静电波形及参数1.影响ESD放电能量参数:峰值电流上升时间变率按傅立叶转换(Fouriertransform)可知时间变率蕴含着频率成份:IEC61000-4-2电流波形上升时间0.7ns,频宽可达到300MH以上如图:IEC61000-4-2之放电电流及频率响应频宽.52:IEC61000-4-2放电电流上升时间.放电测试电压(kV)IEC61000-4-2峰值放电电流(A)(10%)上升时间tr(ns)27.50.7-14150.7-1622.50.7-18300.7-1Contactdisch

3、argeAirdischargeLevelVoltagekVLevelVoltagekV1±21±22±42±43±63±84±84±15XSpecialXSpecial注(1):X保留对产品各别指定的测试规格.(2):测试环境相对湿度须保持30%–60%;15℃–35℃(3):样品至少每个点须打10--15次的放电.3:IEC61000-4-2测试电压与环境条件ESD原理6ESD静电放电的危害1。静电在工业生产中造成的危害产品失效（产品不可靠）客户抱怨静电放电（ESD）造成的危害：1、引起电子设备的故障或误动作，造成电磁干扰．如：驱动电路程序被ESD打乱，

4、出现花屏，白屏，声音不正常。2、击穿集成电路和精密的电子元件，半导体元件或者促使元件老化，降低生产成品率．3、高压静电放电造成电击，危及人身安全．4、在易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾．7ESD静电放电的危害ESD对造成电子组件失效情况(1)硬件失效(Hardfailure)ESD电弧电压(Sparkvoltage)窜入半导体内部使绝缘部位损坏.如在P-N接合点短路或开路,内部绝缘的氧化层贯穿(punch-through)-金属氧化处理部位产生熔蚀(melting)等,这都是属于永久性失效.(如键盘,或I/O界面的连接器)直接带入ESD突波

5、电流损害电路.要预防这种直接伤害。方法：并联一颗静电抑制器,串联一颗电阻或并联电容在这些电路上就可以限制流经IC的ESD电流.8(2)潜在性失效(Latentfailure)当ESD发生时系统虽暂时受到影响,仍然可继续动作,但功能会随时间逐渐变差,隔数日或数周后系统出现异常,最后成为硬件失效.(3)场强感应失效(Fieldinductionfailure)ESD的高压放电火花跟电流会产生电场辐射效应,这种宽带的辐射,经常使临近的电路受干扰而失常,如Latch-Up,或暂时性程序错乱,及数据流失等,严重时更会损伤硬件成为永久行硬件失效.ESD静电放电的危害9E

6、SD预防ESD防护和实例ESD软件ESD硬件FPGACECPLDRAMRAM地址存储器开关矩阵寄存器结构PCBLAYOUTSurge提升定位距离复位电路I/O位置（端口）完整大地与屏蔽电源并静电抑制器电源线并抑制器FPGA结构}原理图设计PCBLayout电路图设计驱动寄存器（Register）}}带同步/异步复位和置位时钟使能的触发器（锁存器）}解码10ESD防护和实例1。结构把端口的地与金属壳相连接而加大ESD的泄放空间11ESD防护和实例2。结构遇到空间缝隙耦合静电问题，可以通过多点连接电容而加大ESD的泄放空间123。结构螺丝钉要避免伸入机构内成为天

7、线（方法截断，换小号螺丝，嗍胶螺丝）ESD防护和实例134。结构把端口的地与金属壳相连接而加大ESD的泄放空间(左)ESD从隙缝窜进内部对PCB的IC放电(右)机壳内加一道辅助接地保护电路板ESD防护和实例14塑壳内层喷导电漆屏蔽5。结构敏感线（如电源线，排线等）尽量远离金属位置（地），把电源线与地隔离开6。结构ESD防护和实例15谈到系统产品的静电防护设计,必须从原理图设计开始做ESD的保护.1.ESD电流直接流经敏感元器件,造成永久性损坏:如：键盘,或I/O界面的连接器等。要防护这种直接伤害，方法：并联一颗静电抑制器,串联一颗电阻或并联电容在这些电路上就

8、可以限制流经IC的ESD电流..ESD电路设计ESD