前语
移动设备用户之需求日益杂乱,使得便携式产品的规划集成了更多的输入/输出(I/O)互连。更高的电流密度和更小的晶体管尺度,以及用于芯片维护的有限空间,均趋向于添加电子元器材对静电放电(ESD)等瞬态电气过应力事情的敏感性。削减此类瞬态事情的影响,不单有助于避免设备彼此“攀谈”时导致数据损坏,还可提高整体可靠性。
ESD 根底
ESD事情是两个具有不同静电电位的物体经由接触或许电离空气放电或火花放电而进行能量转移而引起。资料类型、接触面积、别离速度、相对湿度和其它要素均影响了冲突充电生成的电荷量。一旦电荷在资料上生成,便成为“静电”电荷,该电荷可从资料上转移,导致ESD事情。
静电的首要来历大多是绝缘设备,通常是组成资料(比方乙烯基或塑料作业外表、绝缘鞋、经涂层收拾的木椅子、胶带、泡沫包装和带有未接地针脚的烙铁)。
图1所示为典型的ESD特性曲线,为了模仿接触放电事情,ESD生成器施加一个ESD脉冲到测验设备上。这项测验的特性是短上升时间和低于100ns的短脉冲持续时间,标明这是低能量静态脉冲。由于这些来历的静电并非早已散布在其外表或许传导到其它目标,因此有或许发生极高水平的电压。
图1 ESD生成器模仿的典型8V ESD脉冲
最常见的ESD来历包含:
●带电的人体 – 人体或许由于行走或其它动作而带电,假如来自人体的放电是经由一个金属物件如东西,那么形成的ESD损坏便会特别严重。
●拖过地毯的电缆 – 假如一个带电的电缆刺进一个具有任何电荷来历的传导触点,便或许生成一个ESD瞬态。
●转移聚乙烯袋 –一个电子设备滑动进入或离开包或管道,便或许生成静电电荷,这是由于设备的外壳和/或金属引线与容器的外表发生了屡次接触和别离。
ESD事情与电子设备运作的环境有关,瞬态环境改变很大,轿车体系、机载或舰载设备、太空体系、工业设备或消费产品之间的差异很大。
频频地运用移动设备,使得用户很或许在衔接或断开电缆期间接触I/O衔接器针脚。在正常运作条件下,接触露出的端口或接口或许导致超越30 kV的放电电压。
小尺度半导体器材或许因过多的电压、高电流水平或二者的结合而损坏,高电压水平或许引起栅极氧化层击穿,而过多的电流或许引起结点毛病和金属化迹线熔化。