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ASEMI半导体教你解决ESD静电问题

发布时间:2013-04-14 16:44 作者:ASEMI-李敏秋 浏览:

摘要 : 导读:现代半导体器件的规模越来越大,工作电压越来越低,导致了半导体器件对外界电磁骚扰程度也大大提高。ESD对于电路引起的干扰、对元器件、CMOS电路及接口电路造成的破坏等问题

 

 

导读:现代半导体器件的规模越来越大,工作电压越来越低,导致了半导体器件对外界电磁骚扰程度也大大提高。ESD对于电路引起的干扰、对元器件、CMOS电路及接口电路造成的破坏等问题越来越引起人们的重视。就像品质不好的肖特基二极管D92-02在电源板上很容易造成伪劣产品。强元芯作为半导体行业生产厂家,为了解决人们对于ESD静电问题的疑问。本节就把关于ESD的静电问题总结出来,希望能够帮助有需要的人们。

 

ESD静电问题:

1.静电成因及其危害      

    静电放电是具有不同静电电位的特体互相靠近或直接接触引起的电荷转移,一般用ESD表示。静电是两种介电系数不同的物质磨擦时,正负极性的电荷分别积累在两个特体上而形成。当两个物体接触时,其中一个趋从于另一个吸引电子,因而二者会形成不同的充电电位。ESD会导致电子设备严重损坏或工作失常。

危害:由ESD电流产生热量导致设备的热失效;由ESD感应出过高电压导致绝缘击穿。除容易造成电路损害外,静电放电也极易对电子电路造成干扰。

 

2.数码产品的构造及其ESD问题  

    一般数码产品中需要进行ESD防护的部位有:USB接口、HDMI接口、IEEE1394接口、天线接口、VGA接口、DVI接口、按键电路、SIM卡、耳机及其他各类数据传输接口。

    ESD可能会造成产品工作异常、死机,而且损坏并引发其他的隐患问题。所以在产品上市之前,国内或国外测试部门都要求进行ESD和其它浪涌冲击的测试。其中接触放电需要达到±8kV,空气放电需要达到±15kV,这就对ESD的设计提出了较高的要求。  

 

3.数码产品中ESD问题解决与防护   

3.1 产品的结构设计            

其一,用“堵”的方法。尽量增加壳体的厚离,即增加外壳到电路板之间的距离,这样可以避免或者大大减少ESD的能量强度。            

其二,用“疏”的方法,可以用EMI油漆喷涂在壳体的内侧。EMI油漆是导电的,可以看成是一个金属的屏蔽层,这样可以将静电导在壳体上;再将壳体与PCB的地连接,将静电从地导走。这样处理的方法除了可以防止静电,还能有效抑制EMI的干扰。

 

3.2 产品的PCB设计      

PCB设计中应该注意的要点:    

(1)PCB板边与其它布线之间的距离应大于0.3mm; 

(2)PCB的板边比较好全部用GND走线包围;

(3)GND与其它布线之间的距离保持在0.2mm~0.3mm;  

(4)Vbat与其它布线之间的距离保持在0.2mm~0.3mm;  

(5)重要的线如Reset、Clock等与其它布线之间的距离应大于0.3mm;  

(6)大功率的线与其它布线之间的距离保持在0.2mm~0.3mm;   

(7)不同层的GND之间应有尽可能多的通孔(VIa)相连;

(8)在铺地时应尽量避免尖角,有尖角应尽量使其平滑。   

 

    随着电子设备使用的日益广泛, ESD 设计是每一个结构设计工程师和电子设计工程师需要关心的问题,通过不断总结与学习, ESD问题将不再是一个难题!