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ESD的威脅機理
作者:  日期:2016-08-15  瀏覽次數:2289次  來源:
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      ESD的威脅機理
      ESD可以在電荷累積和放電兩個不同的階段形成威脅。ESD可能會產生很嚴重的危害(ESD測試儀模擬測試),比如說產生不可逆轉的性能下降或損壞,也可能只是引起比較輕微的ESD感應錯誤,可以通過重新設置或重新啟動系統進行修正(邏輯錯誤、數據丟失、程序運行發生變化等等),通常認為這種危害與能量或電壓有關。主要的耦合機理是直接傳導,通過第二級電弧傳導、電容耦合以及電感耦合(磁場)。
      一、由預放電電場引起的威脅
      預放電的靜電場可以通過比特反轉、電荷的泄放以及絕緣介質的擊穿等方式來影響固態電子電路。靜電場還能吸引粉塵,這是制造過程中要特別注意的問題。
      二、由放電電流引起的威脅
      1、直接傳導;
      放電電流可以通過多種方式來損壞受擾設備,主要是對薄介質層的絕緣擊穿以及由電流產生的熱效應損壞。場效應器件特別敏感,如CMOS、ROM以及偶極器件。現在,大多數集成電路設計都具有ESD保護電路,用以對過高的電壓進行鉗位。保護輸入的失效電壓(也就是會導致損壞的電壓)通常與由ESD產生的電流脈沖的上升時間密切相關,上升時間越快則對應的可能失效的電平就越低。因此,保護電路的反應速度是非常重要的。
      2、二級放電
      如果線路是浮地的或者沒有共用一個地,則線路很容易受到二級電弧放電的影響。例如對一個機殼放電時,如果在地通道上有一個足夠大的電感,則在機殼上會產生一個對地很高的電壓,機殼內一塊使用外部地的電路板將承受一個相對于機殼的很大的電位差。如果機殼和板間的距離很小,就會出現擊穿現象,形成二級電弧放電。
      三、由輻射場引起的威脅
      由ESD引起的輻射場可以直接損壞敏感電路,或者通過在輸入-輸出電纜、開孔、縫、通風孔上產生激勵而損壞電路。它還能產生一些有害的效應,如對示波器的誤觸發等等。ESD產生的頻譜超過1GHZ,因此在保護設計中,最好的方法是確保受擾的設備只能作為一個效率很低的接收天線。從互易原理看,一個設計很好的設備同樣也應該只能作為一個很差的發射天線。電場主要是在高阻抗天線和電壓探測電路上耦合,如線性元件和信號線上。磁場則易被低阻抗天線和電路環耦合。而且磁場更容易穿透屏蔽殼體。對于電路設計人員來說,磁場耦合是一個很難解決的問題,因為很難識別電路板上非人為的換天線,
      四、由引燃氣體顆粒產生的威脅
      值得重視的一點就是ESD不僅僅對電器產生危害,它還可以點燃氣體或者顆粒材料,產生爆炸。因此,在危險的環境中,比如軍事裝配場所、石油供應商和用戶、采礦工業等,是需要嚴格控制ESD的。
      靜電放電可能會引起電氣、電子設備的電路發生故障,甚至損壞。泰思特靜電放電模擬器是專門模擬靜電放電的信號發生器,國際領導品牌,歡迎來電咨詢訂購。
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