對于今天的電子產(chǎn)品，我們應該通過(guò)在集成電路中設計堅固的ESD結構來(lái)覆蓋所有ESD基板，但大多數情況下，工程師都默認器件是安全合規的，很少考慮ESD保護。

 

ESD(Electro-Static discharge)的意思是“靜電釋放”。ESD是20世紀中期以來(lái)形成的以研究靜電的產(chǎn)生、危害及靜電防護等的學(xué)科。因此，國際上習慣將用于靜電防護的器材統稱(chēng)為ESD，中文名稱(chēng)為靜電阻抗器。

 

靜電放電或ESD的定義是在不同靜電電位下的靜電電荷在物體或表面之間的轉移。放電會(huì )在短時(shí)間內釋放超高壓，在1至100納秒(ns)的千伏(kV)范圍內?？梢韵胂?，對于這些類(lèi)型的電壓和時(shí)間單位，ESD事件具有快速邊沿。當發(fā)生這樣的事件時(shí)，靜電荷快速轉移會(huì )造成可見(jiàn)或不可見(jiàn)的火花。

 

ESD通常只有敏感的電子設備才能檢測到，通過(guò)觸摸沒(méi)有ESD保護的設備，個(gè)人很可能在不知不覺(jué)中對器件造成破壞性的損壞。在高度充電的ESD環(huán)境中，其封裝內的ESD保護硅芯片將被破壞(如圖1)。

 

 

圖1.芯片ESD損壞的放大示例，顯示金屬跡線(xiàn)消失，鈍化破裂和一種熱遷移。 (：Maxim Integrated，應用筆記639)

 

在圖1中，芯片發(fā)生ESD事件，所造成的損害是災難性的，具有蒸發(fā)的金屬痕跡，受損的鈍化區域以及可能的電熱遷移軟錯誤。從技術(shù)上講，如果電路仍然可以工作，軟錯誤(例如規格降級)可能會(huì )在以后出現。

 

這種類(lèi)型的損壞最容易在封裝過(guò)程中或在芯片組裝到PCB之前發(fā)生。IC的內部ESD保護電路在預裝配處理和裝配操作期間為芯片提供了一些保護。在這種環(huán)境中，低阻抗接地路徑用作放電路徑。在封測環(huán)境中，低阻抗接地路徑的實(shí)現包括腕帶，接地地板，接地桌面和ESD電離器。一旦IC安裝在PCB中并與其他組件互連，這種受保護的環(huán)境就會(huì )大大降低。需要通過(guò)適當的ESD控制和預防，減少ESD損壞。

 

人們經(jīng)常在與周?chē)h(huán)境相互作用時(shí)產(chǎn)生靜電火花，這些靜電會(huì )破壞芯片原本的特性，此類(lèi)事故每年都會(huì )造成數十億美元的損失。在選擇最終產(chǎn)品之前，請務(wù)必遵循實(shí)驗室中的良好ESD預防措施，并查看產(chǎn)品數據表中的ESD保護規范。