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作者：friends 隨著電子技術的以及集成電路的發展，電子設備日趨小型化、多功能及智能化。然而高集成度的電路元件都可能因靜電電場和靜電放電(ESD)引起失效，導致電子設備鎖死、復位、數據丟失而影響設備正常工作，使設備可靠性降低，造成損壞。因此，研究電子設備所造成的ESD危害及原理，避免ESD的發生具有重要意義。 ESD(Electro-Static discharge)即“靜電放電”，一般源于兩種條件的發生： 1. 兩個物體處于不同電位時，它們之間的直接接觸傳輸。 2. 兩個靠近的物體之間產生的靜電場。 靜電的主要來源大多數是絕緣體和典型的合成材料，例如：乙烯樹脂、塑料工作平臺、絕緣鞋、成型的木制椅子、透明粘膠帶、氣泡袋和不直接接地的焊錫烙鐵。這些來源產生的電位極高，因為它們的電荷不太容易分布在物體表面或者傳輸給別的物體。當兩個物體相互摩擦產生靜電被稱為摩擦電效應。一些常見行為會產生較大的ESD電壓，部分示例見表1。 
ESD損壞IC是由于產生的高壓和高峰值電流造成的。精密模擬電路往往具有極低的偏置電流，比普通數字電路更容易遭到損壞，因為用于ESD保護的傳統輸入保護結構會增加輸入泄漏，因此不能使用。對于工程師來說，ESD損壞最常見的表現是IC發生故障。然而，暴露在ESD之下也可能導致泄漏增加，或者使其他參數下降。如果某個器件在評估期間似乎達不到數據手冊上的規格指標，則應考慮ESD損壞的可能性。圖1列出了ESD引起的故障的一些相關點。
所有ESD敏感器件均采用保護性封裝。IC通常裝在導電泡沫中或者防靜電包裝套管中，而后將容器密封在一個靜電耗散塑料袋中。密封后的塑料袋用一個明顯的標簽標好(如圖2所示)，標簽上標明正確的操作程序。如圖2所示外部封裝說明旨在告知用戶，必須遵循ESD保護所需要的操作程序。另外，ESD敏感型IC的數據手冊都有一條醒目的聲明，如圖3所示。
一旦識別出ESD敏感型器件，保護起來就相對容易些。很明顯，首先應盡量把IC保存在原來的保護性封裝中。下一步是給存在破壞可能性的ESD源放電，以防患于未然。這種電壓放電可以通過高阻抗快速而安全地實施。 ESD安全IC操作需要的一個關鍵組件是一個具有靜電耗散表面的工作臺，如圖4所示。其表面通過一個1M電阻接地，可以耗散任何靜電荷，同時還能保護用戶，免除接地故障電擊危險。如果現有的工作臺頂部不導電，則應添加一塊靜電耗散墊和一個放電電阻。
另外，ESD損壞可能具有累加效應，因此，如果器件反復操作不當，結果可能導致故障。在試驗插座上插入和移除IC時、評估期間存儲器件時以及在實驗板上添加或移除外部元件時，均須遵循適當的ESD預防措施。同樣，如果器件在原型系統開發期間發生故障，其原因可能是不斷反復的ESD應力。 對于ESD，需要記住一個關鍵詞：預防。ESD損壞一旦發生則無法挽回，也無法補償。最后，從斷路和在線兩個角度總結ESD預防的要點：1)注意數據手冊上所有的絕對最大值的電壓范圍;2)盡量使用具備ESD特殊數字接口的器件;3)對于通用過壓保護應用，增加串聯限流電阻，在系統適當位置增加TransZorb保護電路。 |
