ESD防护，你知道多少？

在静电放电过程中，会产生上升时间极快、持续时间极短的初始大电流脉冲，并产生强烈的电磁辐射，形成静电放电电磁脉冲，它的电磁能量往往会造成电子产品和设备的功能紊乱甚至部件损坏。...

静电是指物体表面的静止电荷，物体在接触、摩擦、分离、感应、电解等过程中，发生电子或离子的转移，正电荷和负电荷在局部范围内失去平衡，就形成了静电。带有静电的物体称为带电体。当带电体表面附近的静电场梯度达到一定的程度，超过周围介质的绝缘击穿场强时，介质将会发生电离，从而导致带电体的点和部分的电荷会部分或全部中和，这种现象称之为静电放电，英文Electro-Static Discharge，简称ESD.。静电放电对电子电路的干扰有二种方式，一种是传导干扰，另一种是辐射干扰。

在静电放电过程中，会产生上升时间极快、持续时间极短的初始大电流脉冲，并产生强烈的电磁辐射，形成静电放电电磁脉冲，它的电磁能量往往会造成电子产品和设备的功能紊乱甚至部件损坏。

由于静电放电的静电源多种多样，因此静电放电有许多不同的形式，为了有效地对静电放电的危害及其效应进行正确的评估，人们对实际中各种可能产生危害的静电源进行了研究，根据各自的特点建立了相应的ESD模型。常见的模型有：人体模型（HBM）、带电器件模型、场感应模型、场增强模型、机器模型和电容耦合模型等。

芯片级一般用HBM做测试，而电子产品则用IEC61000-4-2的放电模型做测试。

（1）人体模型（HBM）

人体是产生静电危害的最主要的静电源之一。人体放电模型是为了模拟带电人体与物体接触时的静电放电效应而建立的。人体放电模型的电路网络是一个电容和一个电阻的串联结构，称为单RC电气结构。其中，电容C和电阻R的取值对不同的行业有所不同。在电子器件的静电敏感度测试中，美军标MIL-STD-1686A 规定的参数值是：电容100pF,电阻1.5kΩ。对电火工品的静电敏感度测试，美军标MIL-STD-1512采用的参数值是：电容500pF，电阻 5kΩ。在汽车制造业中，人体模型通常采用的参数是电容330pF，电阻2kΩ.。

（2）IEC61000-4-2放电模型

大多是实验室用的静电发生器就是按IEC61000-4-2的标准，分为接触放电和空气放电。放电头按接触放电和空气放电分尖头和圆头两种。





现在半导体器件的规模越来越大，制作工艺尺寸越来越小，工作电压越来越低，导致了半导体器件对外界电磁干扰敏感程度也大大提高。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。

在PCB的设计中，对ESD问题加以注意之后，ESD还会不可避免地进入到产品的内部电路中，尤其是通过以下一些端口：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，这些端口很可能将人体的静电引入内部电路中。所以，需要在这些端口中使用ESD防护器件。

1.最大工作电压(Max. Working Voltage)

允许长期连续施加在ESD保护器件两端的电压(有效值)，在此工作状态下ESD器件不导

通，保持高阻状态，反向漏电流很小。

2.压敏电压(Varistor Voltage)

ESD器件开始动作(导通)的电压。该电压值通常在1mA电流时测量，具有最大值和最小值

范围的限定。

3.钳位电压(Clamping Voltage)

ESD器件流过峰值电流时，其两端呈现的电压，.

4.漏电流(Leakage Current)

在指定的直流电压(一般指不超过最大工作电压)的作用下，流过ESD器件的电流。此电流

越小，对保护电路影响越小。

5.电容(Capacitance)

在给定电压、频率条件下测得的值，此值越小，对保护电路的信号传输影响越小。

（1）片式氧化锌压敏电阻-SDV系列



（2）玻璃陶瓷静电抑制器-GESD系列



备注：GESD系列详细信息可查看2016年6月7日发布的微信文章：高速线路安全警卫-GESD器件。

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