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安徽低壓ESD保護元件封裝

來源: 發(fā)布時間:2023-03-01

靜電的發(fā)生機制。由于不同原子的原子核對電子的束縛能力不同,物體相互靠近時,電子就會在物體之間發(fā)生轉(zhuǎn)移,從而導(dǎo)致電荷在物質(zhì)系統(tǒng)之間的不均勻分布,打破原本的平衡狀態(tài)。所謂靜電,其實就是這些發(fā)生轉(zhuǎn)移、在某一物體上積累下來的電荷,而由這些電荷引發(fā)的諸多現(xiàn)象,如頭發(fā)炸毛、電腦屏幕粘上灰塵等,就是靜電現(xiàn)象。當(dāng)我們活動時,身體、衣物會和地面、空氣等產(chǎn)生摩擦,使電子在它們之間發(fā)生轉(zhuǎn)移,從而使身體帶電。我們的鞋子大多是絕緣的橡膠底,身體累積的電荷不可能通過鞋導(dǎo)給大地,于是身體的電荷逐漸累積,也就產(chǎn)生了靜電。靜電現(xiàn)象在冬天比在夏天更為常見,這與不同濕度下空氣的導(dǎo)電能力有關(guān)。相對濕潤時,空氣中漂浮著大量微小液滴,可以轉(zhuǎn)移身體的一部分電荷,而冬天氣候干燥,室內(nèi)外溫差更**的溫差會降低空氣相對濕度,因此摩擦帶來的電荷很容易積累起來。ESD靜電保護元件一般為硅基材料器件,相應(yīng)速度可做到ps級。安徽低壓ESD保護元件封裝

Resistor不單獨用于芯片的ESD保護,它往往用于輔助的ESD保護,如芯片Input***級保護和第二級保護之間的限流電阻。當(dāng)ESD電流過大,***級ESD器件難以將電壓鉗位至安全區(qū)域時,第二級ESD器件的導(dǎo)通將使其與電阻分壓,從而進一步降低進入內(nèi)部電路的電壓。又如用于GG-NMOS的柵電阻,如圖6所示,NMOS的柵極通過一電阻接地,而非直接接地。如此一來,在NMOS漏端發(fā)生正向的ESD脈沖時,由于NMOS的漏一柵電容,會使得器件的柵極耦合出一正的電勢,該電勢會促使NMOS的溝道開啟,從而起到降低NMOS在ESD應(yīng)力下觸發(fā)電壓的目的。天津低電容ESD保護元件封裝常用的ESD保護器件主要有Diode、Resistor、P/NMOS、BJT、SCR等。

防護管一般和被保護電路并聯(lián)。防護管的串聯(lián)寄生電感會阻止ESD脈沖瀉放到地,降低ESD防護能力。防護管的結(jié)電容產(chǎn)生的容抗和被保護電路I/0端口的特征阻抗并聯(lián),當(dāng)防護管的結(jié)電容較大時,在高頻下的容抗較小,會嚴重改變接口的的阻抗特性和頻譜特性。防護器件的結(jié)電容是影響信號質(zhì)量的主要因素,在高頻接口要求防護器件的結(jié)電容要盡量小?,F(xiàn)在各種電浪涌防護管的結(jié)電容要做到很小(小于2pF)還有較大難度,因此現(xiàn)有的防護器件直接用于GHz和Gbps以上的高頻接口的ESD防護將對信號質(zhì)量產(chǎn)生不可容忍的影響。防護器件要具有雙極性(雙向)防護功能,其響應(yīng)時間小于ns級時,對ESD脈沖才具有較好的防護效果,響應(yīng)速度越快其防護效果越好。防護管的箱位電壓(或?qū)妷?低于高頻信號峰值電平時也會對高頻信號產(chǎn)生限幅效應(yīng),箝位電壓過高則ESD防護效果差,這增加了較高峰值能量的高頻接口的ESD防護電路設(shè)計的難度。

ESD靜電的來源,在電子制造業(yè)中,靜電的來源是多方面的,如人體、塑料制品、有關(guān)的儀器設(shè)備以及電子元器件本身。人體是**重要的靜電源,這主要有三個方面的原因:1、人體接觸面廣,活動范圍大,很容易與帶有靜電荷的物體接觸或摩擦而帶電,同時也有許多機會將人體自身所帶的電荷轉(zhuǎn)移到器件上或者通過器件放電;2、人體與大地之間的電容低,約為50一250pF,典型值為150PF,故少量的人體靜電荷即可導(dǎo)致很高的靜電勢;3、人體的電阻較低,相當(dāng)于良導(dǎo)體,如手到腳之間的電阻只有幾百歐姆,手指產(chǎn)生的接觸電阻為幾千至幾十千歐姆,故人體處于靜電場中也容易感應(yīng)起電,而且人體某一部分帶電即可造成全身帶電。在ESD設(shè)計中,Diode是一種常見的器件。

MOV具有ns級的快速響應(yīng),但是結(jié)電容一般在數(shù)十pF以上;GDT具有pF級以下的結(jié)電容,但是響應(yīng)時間在數(shù)百ns以上;TSS的響應(yīng)速度很快,可達ps級,其結(jié)電容一般也在數(shù)十pF以上;TVS的響應(yīng)速度很快,可達ps級,其結(jié)電容目前比較低可以做到兒個pF;快速開關(guān)二極管的響應(yīng)速度與TVS相同,其結(jié)電容可達到1pF以下。可見,MOV、GDT和TSS都不能用于高頻電路的ESD防護;TVS可以直接使用在數(shù)百MHz的信號接口進行ESD防護,當(dāng)用于GHz以上的信號接口必須采用降低結(jié)電容的措施:低容值的快速開關(guān)二極管可以直接或采用降低結(jié)電容的優(yōu)化措施后用于數(shù)GHz的信號接口。ESD靜電保護元器件是為高速數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用的I/O端口保護設(shè)計的器件。安徽低壓ESD保護元件封裝

典型的機器模型對小電阻放電的波形, 峰值電流可達幾百安培,持續(xù)時間決定于放電通路的電感為幾百納秒。安徽低壓ESD保護元件封裝

靜電的危害:對人體:在日常生活中,由于環(huán)境干燥、摩擦、穿戴化纖衣物等原因,經(jīng)常導(dǎo)致身體產(chǎn)生靜電,在與金屬接觸時,會產(chǎn)生疼痛感,給人們帶來較大的心理壓力。有研究表明,當(dāng)人體長期處于靜電的輻射下時,人會出現(xiàn)精神緊張、焦躁、胸悶等不適癥狀,影響正常的工作和生活。02對工業(yè):比如在加油站,汽油屬于易燃液體,當(dāng)環(huán)境溫度升高或出現(xiàn)異常情況時,油品揮發(fā)出的可燃蒸汽與空氣就會形成性混合物。一旦有火花出現(xiàn),就可能發(fā)生火災(zāi),甚至,而靜電放電時則恰恰能夠提供火花。由此可見,靜電作為能夠提供火花的一種點火源,且其隱蔽性、潛在性、隨機性和復(fù)雜性為油庫火災(zāi)或危害埋下了重大的安全隱患。安徽低壓ESD保護元件封裝

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