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冬天怎么防掉靜電

云知道

靜電放電（ESD）理論研究的已經(jīng)相當(dāng)成熟，為了模擬分析靜電事件，前人設(shè)計了很多靜電放電模型 。
常見的靜電模型
人體模型（HBM），帶電器件模型，場感應(yīng)模型，場增強(qiáng)模型，機(jī)器模型和電容耦合模型等 。
芯片級一般用HBM做測試，而電子產(chǎn)品則用IEC 6 1000-4-2的放電模型做測試 。為對 ESD 的測試進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范，在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方面，歐共體的 IEC 61000-4-2 已建立起嚴(yán)格的瞬變沖擊抑制標(biāo)準(zhǔn)；電子產(chǎn)品必須符合這一標(biāo)準(zhǔn)之后方能銷往歐共體的各個成員國 。
大多是實(shí)驗(yàn)室用的靜電發(fā)生器就是按 IEC 6 1000-4-2的標(biāo)準(zhǔn)，分為接觸放電和空氣放電 。
靜電發(fā)生器的模型如圖 1，放電頭按接觸放電和空氣放電分尖頭和圓頭兩種 。
IEC 61000-4-2的 靜電放電的波形如圖2，可以看到靜電放電主要電流是一個上升沿在1nS左右的一個上升沿，要消除這個上升沿要求ESD保護(hù)器件響應(yīng)時間要小于這個時間 。
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靜電放電的能量主要集中在幾十MHz到500MHz，很多時候我們能從頻譜上考慮，如濾波器濾除相應(yīng)頻帶的能量來實(shí)現(xiàn)靜電防護(hù) 。其放電頻譜如下，這個圖是我自己畫的，只能定性的看，不能定量 。
IEC 61000-4-2規(guī)定了幾個試驗(yàn)等級，目前手機(jī)CTA測試執(zhí)行得是3級，即接觸放電6KV，空氣放電8KV 。很多手機(jī)廠家內(nèi)部執(zhí)行更高的靜電防護(hù)等級 。
當(dāng)集成電路（ IC ）經(jīng)受靜電放電（ ESD）時，放電回路的電阻通常都很小，無法限制放電電流 。例如將帶靜電的電纜插到電路接口上時，放電回路的電阻幾乎為零，造成高達(dá)數(shù)十安培的瞬間放電尖峰電流，流入相應(yīng)的 IC 管腳 。瞬間大電流會嚴(yán)重?fù)p傷 IC，局部發(fā)熱的熱量甚至?xí)诨杵苄?。ESD 對 IC的損傷還包括內(nèi)部金屬連接被燒斷，鈍化層受到破壞，晶體管單元被燒壞 。
ESD 還會引起 IC 的死鎖（ LATCHUP） 。這種效應(yīng)和 CMOS 器件內(nèi)部的類似可控硅的結(jié)構(gòu)單元被激活有關(guān) 。高電壓可激活這些結(jié)構(gòu)，形成大電流信道，一般是從 VCC 到地 。串行接口器件的死鎖電流可高達(dá) 1A。死鎖電流會一直保持，直到器件被斷電 。不過到那時，IC 通常早已因過熱而燒毀了 。
電路級ESD防護(hù)方法
1、并聯(lián)放電器件
常用的放電器件有TVS、齊納二極管、壓敏電阻、氣體放電管等 。如圖
1.1、齊納二極管（ Zener Diodes，也稱穩(wěn)壓二極管 ） ：
利用齊納二極管的反向擊穿特性可以保護(hù) ESD敏感器件 。但是齊納二極管通常有幾十 pF 的電容，這對于高速信號（例如 500MHz）而言，會引起信號畸變 。齊納二極管對電源上的浪涌也有很好的吸收作用 。
1.2、瞬變電壓消除器 TVS(Transient Voltage Suppressor)：
TVS 是一種固態(tài)二極管，專門用于防止 ESD 瞬態(tài)電壓破壞敏感的半導(dǎo)體器件 。與傳統(tǒng)的齊納二極管相比，TVS 二極管 P/N 結(jié)面積更大，這一結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)使 TVS 具有更強(qiáng)的高壓承受能力，同時也降低了電壓截止率，因而對于保護(hù)手持設(shè)備低工作電壓回路的安全具有更好效果 。
TVS二極管的瞬態(tài)功率和瞬態(tài)電流性能與結(jié)的面積成正比 。該二極管的結(jié)具有較大的截面積，可以處理閃電和 ESD所引起的高瞬態(tài)電流 。TVS也會有結(jié)電容，通常0.3個pF到幾十個pF 。TVS有單極性的和雙極性的，使用時要注意 。手機(jī)上用的TVS大約0.01$，低容值的約2-3分$ 。
1.3、多層金屬氧化物結(jié)構(gòu)器件 (MLV)：
大陸一般稱為壓敏電阻 。MLV也可以進(jìn)行有效的瞬時高壓沖擊抑制，此類器件具有非線性電壓 - 電流 ( 阻抗表現(xiàn) ) 關(guān)系，截止電壓可達(dá)最初中止電壓的 2 ～ 3倍 。這種特性適合用于對電壓不太敏感的線路和器件的靜電或浪涌保護(hù)，如電源回路，按鍵輸入端等 。手機(jī)用壓敏電阻約0.0015$,大約是TVS價格的1/6，但是防護(hù)效果沒有TVS好，且壓敏電阻有壽命老化 。

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