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ESD防護方法我出招

發(fā)布人:leiditechsh 時間:2023-08-11 來源:工程師 發(fā)布文章

ESD防護方法我出招

一.設(shè)備為啥經(jīng)常返修

未做ESD(靜電放電)防護可能會對電子設(shè)備和電子元件造成潛在的害處。以下是一些不做ESD防護可能引發(fā)的問題:

1)元件損壞:靜電放電可能會導致電子元件的損壞或完全失效。這可能會導致設(shè)備故障,影響其性能或?qū)е滦枰鼡Q元件。

2)數(shù)據(jù)丟失:如果靜電放電直接作用于存儲介質(zhì)(如硬盤、閃存驅(qū)動器),可能導致數(shù)據(jù)丟失或損壞。這可能會導致信息丟失、文件損壞或無法正常訪問存儲設(shè)備的情況發(fā)生。

3)故障頻發(fā):靜電放電可能引起設(shè)備短暫的故障或崩潰。這可能導致頻繁的停機時間、維修費用增加以及生產(chǎn)效率下降。

4)產(chǎn)品質(zhì)量下降:如果在制造或組裝過程中沒有進行適當?shù)腅SD防護,靜電放電可能會導致產(chǎn)品質(zhì)量下降。例如,在半導體制造業(yè)中,靜電放電可能導致芯片表面的缺陷,從而影響產(chǎn)品的可靠性和性能。

5)成本增加:修復或更換因靜電放電而損壞的設(shè)備或元件可能需要花費大量的時間和金錢。此外,缺乏適當?shù)腅SD防護可能需要實施額外的質(zhì)量控制措施,并增加生產(chǎn)線上的測試工序,從而增加了成本和工作量。

因此,為了保護電子設(shè)備和電子元件免受靜電放電的影響,進行適當?shù)腅SD防護是非常重要的。這包括使用防靜電設(shè)備(如手套、腕帶等)、合適的工作臺和地板材料、合適的包裝和存儲方法等。

二.結(jié)構(gòu)上防護

1)結(jié)構(gòu)上最主要的是避免出現(xiàn)縫隙,如果實在沒辦法盡量減少縫隙,因為一旦有縫隙就有

可能擊穿空氣放電。

2)外殼最好使用一種材料,上蓋與下蓋之間要有重疊,如果生產(chǎn)上允許盡量使用密封膠。

3)當產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)縫隙時,將敏感信號的線束、器件遠離縫隙。

三. 從電路上來防護ESD

原理圖上防ESD主要是從傳導的角度來防ESD,其主要的方法有“疏”和“堵”。

1)所謂的“疏”就是盡快讓靜電產(chǎn)生的瞬態(tài)干擾通過旁路到地。主要的器件有電容,TVS管,壓敏電阻。

2)所謂的“堵”就是通過電阻堵住干擾,當然電阻太小可能沒有作用,電阻太大可能會影響信號質(zhì)量,所以“堵”只能起到輔助作用,錦上添花。

1. ESD防護第一招 — 電容

看到ESD防護,工程師第一個想到的是電容,為什么選電容?便宜,便宜,便宜。好用,好用,好用。其優(yōu)點顯而易見。選一個合適的電容,一勞永逸,另外電容還可以抑制干擾和抗干擾的作用,真是萬金油啊。但電容也不是萬能的,高速信號就不能用,浪涌大了不能解決問題,電容防護幾kV的ESD還不確定防得住,目前也就是概念上可以用。

2. ESD防護第二招 — TVS ESD管

TVS(Transient Voltage Suppressors)二極管,是在齊納二極管工藝基礎(chǔ)上發(fā)明的一種新型高效電路保護元器件,亦稱TVS管、瞬態(tài)電壓抑制二極管、瞬變抑制二極管、瞬態(tài)電壓抑制器、雪崩擊穿二極管等,有單向和雙向之分。當TVS二極管的兩端經(jīng)受瞬間高能量沖擊時,它以ns級的速度把兩端間的阻抗值由高阻抗變?yōu)榈妥杩梗晕找粋€瞬間大電流,把它的兩端電壓箝制在一個預定的數(shù)值上,從而保護后面的精密元器件不受瞬態(tài)高壓尖峰脈沖的沖擊。TVS主要關(guān)注其反向斷態(tài)電壓,擊穿電壓,脈沖峰值電流,正向?qū)妷旱取?/p>

總之,TVS二極管具有快速響應、高電壓容忍能力、低漏電流和可重復使用等特點,使其在電路保護中得到廣泛應用。

3.ESD防護第三招 — 壓敏電阻

壓敏電阻的電阻材料是ZNO,它主要用于抑制過電壓保護電路,用來限制電壓在安全范圍內(nèi)。當壓敏電阻兩端電壓小于其壓敏電壓時,壓敏電阻相當于幾百兆歐姆或更高的數(shù)值以上絕緣電阻,當在壓敏電阻兩端加大于壓敏電壓的過電壓時,壓敏電阻的電阻快速下降,從而把電荷快速導走,從而有效保護電路中的其他器件。壓敏電阻采用的是物理吸收原理,因此每經(jīng)過一次ESD防護就傷一次,可謂防護ESD里面的拼命三郎。響應時間一般是us級,比TVS管慢,但是比較便宜。

以上幾招希望能幫到您。

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