北京天線接口ESD保護元件原理

來源: 發(fā)布時間:2023-08-24

ESD靜電的來源,在電子制造業(yè)中,靜電的來源是多方面的,如人體、塑料制品、有關(guān)的儀器設(shè)備以及電子元器件本身。人體是**重要的靜電源,這主要有三個方面的原因:1、人體接觸面廣,活動范圍大,很容易與帶有靜電荷的物體接觸或摩擦而帶電,同時也有許多機會將人體自身所帶的電荷轉(zhuǎn)移到器件上或者通過器件放電;2、人體與大地之間的電容低,約為50一250pF,典型值為150PF,故少量的人體靜電荷即可導(dǎo)致很高的靜電勢;3、人體的電阻較低,相當(dāng)于良導(dǎo)體,如手到腳之間的電阻只有幾百歐姆,手指產(chǎn)生的接觸電阻為幾千至幾十千歐姆,故人體處于靜電場中也容易感應(yīng)起電,而且人體某一部分帶電即可造成全身帶電。通過串聯(lián)的方式可以有效降低ESD防護電路的電容。北京天線接口ESD保護元件原理

靜電的發(fā)生機制。由于不同原子的原子核對電子的束縛能力不同,物體相互靠近時,電子就會在物體之間發(fā)生轉(zhuǎn)移,從而導(dǎo)致電荷在物質(zhì)系統(tǒng)之間的不均勻分布,打破原本的平衡狀態(tài)。所謂靜電,其實就是這些發(fā)生轉(zhuǎn)移、在某一物體上積累下來的電荷,而由這些電荷引發(fā)的諸多現(xiàn)象,如頭發(fā)炸毛、電腦屏幕粘上灰塵等,就是靜電現(xiàn)象。當(dāng)我們活動時,身體、衣物會和地面、空氣等產(chǎn)生摩擦,使電子在它們之間發(fā)生轉(zhuǎn)移,從而使身體帶電。我們的鞋子大多是絕緣的橡膠底,身體累積的電荷不可能通過鞋導(dǎo)給大地,于是身體的電荷逐漸累積,也就產(chǎn)生了靜電。靜電現(xiàn)象在冬天比在夏天更為常見,這與不同濕度下空氣的導(dǎo)電能力有關(guān)。相對濕潤時,空氣中漂浮著大量微小液滴,可以轉(zhuǎn)移身體的一部分電荷,而冬天氣候干燥,室內(nèi)外溫差更**的溫差會降低空氣相對濕度,因此摩擦帶來的電荷很容易積累起來。江蘇天線接口ESD保護元件電容ESD靜電保護元件可以做成陣列式,同時保護幾路數(shù)據(jù)線免遭ESD的損壞。

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(jìn)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(xì)引線、小間距、薄膜化使器件尺寸進(jìn)一步縮小,氧化層進(jìn)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(dá)100V,成為ESD高損傷率器件。

人體放電模型(HBM)法規(guī):十九世紀(jì)時,人們曾用這種模型來調(diào)查礦坑中的氣體混合物事件。美國***標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-883的第3015.8號方法建立了一個簡化的等效電路,以及模擬人體模型需要的測試程序。另一個國際廣為使用的法規(guī)是ANSI/ESDA-JEDECJS-001:靜電放電敏感度測試。人體模型主要用在工廠生產(chǎn)環(huán)境中,另一個類似的法規(guī)IEC61000-4-2,是系統(tǒng)級的靜電測試法規(guī),則是在在系統(tǒng)層級的測試。我國靜電放電對應(yīng)的國標(biāo)相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)為GB/T17626.2。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。

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?。MM機器模型放電的波形與預(yù)料的家具模型波形相似,不同的是帶電電容較大。福建天線接口ESD保護元件應(yīng)用

典型的機器模型對小電阻放電的波形, 峰值電流可達(dá)幾百安培,持續(xù)時間決定于放電通路的電感為幾百納秒。北京天線接口ESD保護元件原理

ESD保護,在將電纜移去或連接到網(wǎng)絡(luò)分析儀上時,防止靜電放電(ESD)是十分重要的。靜電可以在您的身體上形成且在放電時很容易損壞靈敏的內(nèi)部電路元件。一次太小以致不能感覺出的靜電放電可能造成長久性損壞。為了防止損壞儀器,應(yīng)采取以下措施:1、保證環(huán)境濕度。2、鋪設(shè)防靜電地板或地毯。3、使用離子風(fēng)槍、離子頭、離子棒等設(shè)施,使在一定范圍內(nèi)防止靜電產(chǎn)生。4、半導(dǎo)體器件應(yīng)盛放在防靜電塑料盛器或防靜電塑料袋中,這種防靜電盛器有良好導(dǎo)電性能,能有效防止靜電的產(chǎn)生。當(dāng)然,有條件的應(yīng)盛放在金屬盛器內(nèi)或用金屬箔包裝。5、操作人員應(yīng)在手腕上帶防靜電手帶,這種手帶應(yīng)有良好的接地性能,這種措施**為有效。北京天線接口ESD保護元件原理

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