静电放电形式与带电体的几何形状、电压和带电体的材质有关。静电放电形式:电晕放电(1)电晕放电:是发生在带电体前列或曲率半径很小处附近的局部放电。电晕放电可能伴有轻微的嘶嘶声和微弱的淡紫色光。电晕放电一般没有引燃危险。刷形放电和传播型刷形放电(2)刷形放电和传播型刷形放电:都是发生在绝缘体表面的有声光的多分支放电,江西HDMI接口ESD保护元件原理。当绝缘体背面紧贴有金属导体时,绝缘体正面将出现传播型刷形放电。同一绝缘体上可发生多次刷形放电或传播型刷形放电。刷形放电有一定的引燃危险;传播型刷形放电的引燃危险性大。(3)火花放电:是带电体之间发生的通道单一的放电。火花放电有明亮的闪光和有短促的爆裂声,江西HDMI接口ESD保护元件原理。其引燃危险性很大。(4)雷型放电:是悬浮在空间的大范围、高密度带电粒子形成的闪电状放电,江西HDMI接口ESD保护元件原理。其引燃危险性很大。静电放电可达到高达几十千伏的放电电压。江西HDMI接口ESD保护元件原理
根据高频电路信号特性和ESD防护能力的要求来选用不同的防护器件和不同的防护中路结构,防护器件的结电容需要满足表1的要求,防护电路的开启电压(触发电压)和箱位电压(或二极管导通电压)应大于高频信号可能的比较大峰值电压,同时要远远小于被保护器件的ESD或值电乐,ESD防护电路的响应时间要小于被保护器件的响应时间。高频信号频率低于1GHz,可以直接选用低容值的双向TVS管进行ESD防护,如果信号功率小,峰值电平低于二极管的正向导通电压,也可以直接选用低容值的快速开关二极管两个反向并联后进行双向ESD防护,如果信号峰值电平高于二极管的正向导通电压,应采用两个快速开关二极管反向串联后进行双向ESD防护。湖北按键接口ESD保护元件应用常用的ESD保护器件主要有Diode、Resistor、P/NMOS、BJT、SCR等。
静电放电机器模型MM因在日本得到广泛应用,也叫日本模型。与家具模型不同的是它主要由200pf电容串非常低的电阻(<10Ω)代替通常串联的电阻构成。机器模型的典型**如带电绝缘的机器人手臂、车辆、绝缘导体等。机器模型放电的波形与预料的家具模型波形相似,不同的是带电电容较大。典型的机器模型对小电阻放电的波形,峰值电流可达几百安培,持续时间(决定于放电通路的电感)为几百纳秒。机器放电模型是电子元器件的(HBM/MM/CDM)三个重要放电模型之一,其主要的测试设备为EST883A静电放电模拟器,它是EST883A静电放电模拟器(电子元器件如二极管、三极管和集成电路等人体模型**)的基础上增加了机器模型(MM)。
ESD是一种常见的近场危害源,可形成高电压,强电场,瞬时大电流,并伴有强电磁辐射,形成静电放电电磁脉冲。·电流>1A,·上升时间~15ns,衰减时间~150ns。ESD静电放电的特点:静电起电的**常见原因是两种材料的接触和分离。**经常发生的静电起电现象是固体间的摩擦起电现象。此外还有剥离起电、破裂起电、电解起电、压电起电、热电起电、感应起电、吸附起电和喷电起电等。物体的静电起电—放电一般具有高电位、强电场和宽带电磁干扰等特点。SCR的高It2使得器件可以以很小的宽度达到芯片的抗ESD要求。
现代通信技术和微电子技术推动半导体器件向微型化、高频高速、高集成度、微功耗方向发展,从而促进半导体材料和工艺的不断更新。具有良好高频特性的GaAsSiGeInGaPInP以及一些新型半导体化合物材料通常属于ESD高敏感材料:高集成度芯片内部的细引线、小间距、薄膜化使器件尺寸进一步缩小,氧化层进一步减薄,导致器件抗ESD能力越来越低高速数字电路、高频模拟电路普遍使用的CMOS、HBT、MESFET、PHEMT、BiCMOS等工艺,采这些工艺制作的器件明显具有ESD高敏感特性。IC中的线宽和间距越来越窄(从儿un到0.07m),电源电压越来越低(从15V到15V),IC抗ESD损坏的阈值电压越来越低。例如,现在通信设备中大量使用的高速CMOS和BiCMOS器件,采用GaAsFETHBT和PHEMT工艺制作的RFIC和MMIC,使用InGaP、InP材料制作的光器件,高频芯片中集成的MIM电容等,它们的静电敏感电压都在数百伏,低达100V,成为ESD高损伤率器件。因CMOS使用**为***的工艺之一,所以MOS器件成使用**为普遍的ESD保护器件。湖北按键接口ESD保护元件应用
ESD(Electro-Static discharge)的意思是“静电释放”,也称静电放电。江西HDMI接口ESD保护元件原理
国际电工委员会(Internationa1日ectrotechnicalCommission,IEC)制定了测试标准IEC61000-4-2来评价电子设备的ESD抗扰度等级。但人们在研究静电放电的危害时,主要关心的是静电放电产生的注入电流对电火工品、电子器件、电子设备及其他一些静电敏感系统的危害,忽视了静电放电的电磁脉冲效应,直到20世纪90年代初Wilson才***提出ESD过程中产生的辐射场影响。IEC61000-4-2标准虽几经修改,规范了ESD模拟器对水平耦合板和垂直耦合板的放电方式,但没有关于ESD辐射场的明确规定,对ESD模拟器也*规定了放电电流的典型波形和4个关键点参数。通常被测设备(equip—mentundertest,EUT)是易受电磁场影响的。许多学者在实际测试时发现,由于ESD模拟器内部继电器与接地回路等因素的影响,符合IEC61000-4-2标准要求的不同END模拟器所得测试结果并不相同。江西HDMI接口ESD保护元件原理
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