北京貼片ESD保護元件封裝

現(xiàn)代通信技術(shù)和微電子技術(shù)推動半導(dǎo)體器件向微型化、高頻高速、高集成度、微功耗方向發(fā)展，從而促進半導(dǎo)體材料和工藝的不斷更新。具有良好高頻特性的GaAsSiGeInGaPInP以及一些新型半導(dǎo)體化合物材料通常屬于ESD高敏感材料:高集成度芯片內(nèi)部的細引線、小間距、薄膜化使器件尺寸進一步縮小，氧化層進一步減薄，導(dǎo)致器件抗ESD能力越來越低高速數(shù)字電路、高頻模擬電路普遍使用的CMOS、HBT、MESFET、PHEMT、BiCMOS等工藝，采這些工藝制作的器件明顯具有ESD高敏感特性。IC中的線寬和間距越來越窄(從兒un到0.07m)，電源電壓越來越低(從15V到15V)，IC抗ESD損壞的閾值電壓越來越低。例如，現(xiàn)在通信設(shè)備中大量使用的高速CMOS和BiCMOS器件，采用GaAsFETHBT和PHEMT工藝制作的RFIC和MMIC，使用InGaP、InP材料制作的光器件，高頻芯片中集成的MIM電容等，它們的靜電敏感電壓都在數(shù)百伏，低達100V，成為ESD高損傷率器件。ESD放電具有高頻、快速放電特性，對防護器件的響應(yīng)速度要求較高。北京貼片ESD保護元件封裝

靜電的危害：對人體：在日常生活中，由于環(huán)境干燥、摩擦、穿戴化纖衣物等原因，經(jīng)常導(dǎo)致身體產(chǎn)生靜電，在與金屬接觸時，會產(chǎn)生疼痛感，給人們帶來較大的心理壓力。有研究表明，當人體長期處于靜電的輻射下時，人會出現(xiàn)精神緊張、焦躁、胸悶等不適癥狀，影響正常的工作和生活。02對工業(yè)：比如在加油站，汽油屬于易燃液體，當環(huán)境溫度升高或出現(xiàn)異常情況時，油品揮發(fā)出的可燃蒸汽與空氣就會形成性混合物。一旦有火花出現(xiàn)，就可能發(fā)生火災(zāi)，甚至，而靜電放電時則恰恰能夠提供火花。由此可見，靜電作為能夠提供火花的一種點火源，且其隱蔽性、潛在性、隨機性和復(fù)雜性為油庫火災(zāi)或危害埋下了重大的安全隱患。陜西USB2.0ESD保護元件封裝ESD（Electro-Static discharge）的意思是“靜電釋放”，也稱靜電放電。

靜電可吸附空氣中很多的浮塵并且通電性越大、吸附浮塵的數(shù)目就越大，而浮塵中通常帶有很多種有毒物質(zhì)和病原菌，輕則刺激性肌膚，危害肌膚的光澤度和鮮嫩，重則使肌膚起癍長瘡，更明顯的還會繼續(xù)引起慢性***和心率失常等病癥。靜電造成主要是與衣著相關(guān)，化學(xué)纖維類服飾摩擦?xí)吧姟?。干燥的時節(jié)，這類慢慢累積上去的靜電工作電壓超出3000伏時，便會造成“打架”狀況，充放電時可聽見“嘩啦啦”的響聲，摸電導(dǎo)體的手覺得麻痛。人的身上的靜電盡管工作電壓很高，但電流量不大，不容易發(fā)生相近“觸電事故”的風(fēng)險。

提高防護電路箱位電壓或?qū)妷旱脑O(shè)計方法由于低容值要求選用的防護器件的箱位電壓(或?qū)妷?低于高頻信號可能的**人峰值電壓時，防護器件將對高頻信號產(chǎn)生“壓縮”的限幅問題，此時可以采用以下優(yōu)化設(shè)計方法，提高防護器件的箝位電壓:A.二極管偏置法一對防護二極管施加反向偏壓，使二極管的導(dǎo)通電壓大于高頻信號峰值電平。B.二極管串聯(lián)法-n只二極管同向串聯(lián)，導(dǎo)通電壓提高n倍;兩只二極管反向串聯(lián)，導(dǎo)通電壓為其反向擊穿電壓;也可以通過低容值防護二極管串聯(lián)穩(wěn)壓二極管的方法提高防護電路的箱位電壓。C.二極管串聯(lián)電容法-防護二極管串聯(lián)電容后，高頻信號通過二極管對電容充電，電容充電后對二極管提供偏壓，提升二極管的正向?qū)姌贰Ｔ谥械皖lIC內(nèi)部的I/O端口都可以設(shè)計ESD防護電路以提高器件的抗ESD能力。

高頻接口的ESD防護電路設(shè)計方法，接口的ESDS要求和ESSD選擇，通信產(chǎn)品內(nèi)部接口的靜電放電風(fēng)險主要是在產(chǎn)品及其部件的組裝和測試過程，當制造環(huán)境和測試策略進行適當?shù)姆漓o電控制后，ESD風(fēng)險能夠得到一定程度的降低，但是實際經(jīng)驗表明，這些內(nèi)部接口的靜電放電敏感度(ESDS)仍然需要達到+2000V以上才是比較安全的。通信產(chǎn)品外部接口的ESD風(fēng)險不僅存在于產(chǎn)品及其部件的組裝和測試過程，更主要的是用戶的使用過程，實際經(jīng)驗表明，這些外部接口的ESDS需要達到+4000V以上時才能有效防止接口器件被ESD損壞。為了提高接口的抗靜電能力，用于高頻接口的靜電敏感器件(ESSD)應(yīng)選用防靜電能力強的器件，并需要同時考慮接口器件靜電敏感度的人體模式(HBM)、機器模式(MM)和器件充電模式(CDM)參數(shù)。一般HBM參數(shù)應(yīng)不低于500V，CDM和MM參數(shù)應(yīng)不低工200V。硅基ESD保護器件的結(jié)電容與其工作電壓成反比關(guān)系。湖南VGA接口ESD保護元件原理

在ESD設(shè)計中，Diode是一種常見的器件。北京貼片ESD保護元件封裝

在JS-001-2012及MIL-STD-883H中，帶電的人體都用100皮法（pF）電容器及1500歐姆的放電電阻來模擬。在測試過程中，電容會充電到數(shù)千伏（常見的是2kV、4kV、6kV及8kV），再借由電阻串聯(lián)到被測器件進行放電。典型的HBM波形有2至10納秒的上升時間、每千伏特0.67安培的電流，及200納秒脈沖寬度的雙重指數(shù)信號衰減波形。如果帶電人體通過其手持的小金屬物件，如鑰匙、螺絲刀等對其他物體產(chǎn)生的放電稱為人體-金屬ESD模型，與典型的人體放電模型有明顯的差別。人體-金屬ESD產(chǎn)生的放電電流的峰值一般要比人體ESD大5～7倍。原因是金屬物件的電極效應(yīng)使得人體放電的等效電阻***變小。北京貼片ESD保護元件封裝

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