关于ESD原理及防护知识
1、何谓esd
esd（electrostatic discharge）俗称静电放电，是电磁兼容标准emc的管控内容之一。esd的本质是正电荷和负电荷在局部范围内失去平衡的结果。
其显著特点是：①高电位 ——最高达数万伏以至数十万伏；②作用时间短。
2、esd产生机理
静电：处于不同带电序列位置（介电系数不同）的物体之间接触分离，使物体正负电荷失去平衡而发生的现象。
静电放电：静电源与其他物体接触时，依据电荷中和的原则，存在着电荷流动，传送足够的电量以抵消电压。这个高速电量的传送过程中，将产生潜在的破坏电压、电流以及电磁场à这个过程就是esd。
3、esd的危害
大多数esd损害发生在人的感觉范围以下。人对静电放电的感知电压是3kv，而很多电子元件在几百伏甚至几十伏就会损坏。
1）静电吸附灰尘，降低元件绝缘电阻，缩短寿命。
2）静电放电破坏，使元件受损（完全破坏）
3）静电使元件潜在损伤（半击穿）
4、esd放电模型
1）人体模型（human body model，hbm）
带电人体碰触器件时，人体上的静电便会经碰触的脚位进入器件内，若器件有一端接地而形成放电路径时，便会发生放电。此放电过程在数百ns时间内产生数安培的瞬间放电电流，进而将器件内的电路烧毁。
对一般元件可承受的hbm 2kv来说，在2~10ns时间内，瞬间电流峰值可达1.33a。
2）机器模型（machine model，mm）
敏感器件在组装过程中会涉及很多金属夹具，当这些金属带上静电并靠近组件时，会发生快速放电。特点为低压高流，会直接烧毁组件本身。一般机器设备的电容远大于人体，可以储存更多的电荷，造成放电速度很快，电流比较hbm大数倍。
3）充电器件模型（charged device model，cdm）
器件因摩擦或感应等因素其内部积累了静电，但在静电慢慢积累的过程中并未损伤。当器件任一脚碰触到接地导体时，器件内部的静电发生放电现象。
这种放电过程很短，约几十纳秒。这种静电模型其等效电容值和器件封装类型相关，所以放电现象很难模拟。
5、esd失效机理
5.1 过电压场失效（绝缘击穿）
发生于mos器件（包括mos电容）和固体胆电容，电极间电场超过其临界场强。
5.2过电流失效（热失效）
多发生于双极型器件，pn结二极管、肖特基二极管等。温度越高，越容易发生此失效。
实际元器件发生哪种失效，取决于静电放电回路的绝缘程度。
1）若放电回路阻抗较低，绝缘性差，元器件往往会因放电期间产生过流导致高温损伤à过电流失效。
2）若放电回路阻抗较高，绝缘性好，元器件往往发生高电压损伤à过电压损伤。
6、esd防护（针对作业及包装环境）
1）静电源接地à静电带及工作表面接地。
2）静电屏蔽à静电屏蔽袋。
3）离子中和à离子风机、离子气枪。
7、esd防护实际应用电路
利用tvs二极管的特性来保护电路免受esd的冲击。
tvs全称是瞬态抑制二极管（transient voltage suppressor），是一种二极管形式的高效能保护器件。当tvs二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。
典型应用电路解析：
此电路为双向esd防护，usb排插处进行拔插时可能会产生正负方向的esd，而此电路能将这两种情况下的静电释放掉。
1）当usb+有正向大的（比如+8kv）esd产生时，下位的tvs二极管将从高阻态变为低阻态，esd将会从地端释放掉。
2）当usb+有负向大的（比如-8kv）esd产生时，上位的tvs二极管将从高阻态变为低阻态，esd将会经过vcc端回流到地端释放掉。
8、esd器件（tvs）选型步骤
1）计算接口信号幅值的范围来确定esd器件的工作电压。
2）根据信号类型决定使用单向或双向esd器件。
3）根据信号速率决定该接口能承受的最大寄生电容。
4）根据电路系统的最大承受电压冲击，选择合适的钳位电压。
5）确保esd器件可达到或超过iec 61000-4-2 level 4。
为量产3D NAND铺路 东芝启动Fab5第二期工程
基于CMOS隔离器的医疗电子系统安全保障解析
弹片微针模组在手机锂电池保护板性能测试中的作用
Libra的目标是希望成为一种新的全球货币
最小的开发主板:Arduino通用开发主板
关于ESD原理及防护知识
新思科技正积极打造AI EDA套件
HOLTEK新推出HT82V47四通道CIS模拟信号处理器
ZMC430N运动控制器在转盘式视觉筛选设备中的应用
纳米蠕虫为纳米项链结构提供了新的方法途径
Facebook推全新AR眼镜项目，功能类似于谷歌的Glass
比亚迪半导体表示将陆续推出更低功耗的多款快充智能手机ACDC芯片
中国何时才能自研浏览器内核？
业内人士普遍看好MEMS传感器和智能传感器的发展
PADS Logic导出Layout网表的步骤教程
推荐三星S7 edge、华为Mate9保时捷版、金立M2017、vivo Xplay6这目前热度最高的4部曲面屏旗舰手机
微电阻测试仪的作用是什么？
三星Note 7被华为等友商“盗墓”？老特性被当作新亮点发布
怎样使用MESH IoT块构建您自己的杂货多维数据集
DAQ电源架构设计方法
esd（electrostatic discharge）俗称静电放电，是电磁兼容标准emc的管控内容之一。esd的本质是正电荷和负电荷在局部范围内失去平衡的结果。
其显著特点是：①高电位 ——最高达数万伏以至数十万伏；②作用时间短。
2、esd产生机理
静电：处于不同带电序列位置（介电系数不同）的物体之间接触分离，使物体正负电荷失去平衡而发生的现象。
静电放电：静电源与其他物体接触时，依据电荷中和的原则，存在着电荷流动，传送足够的电量以抵消电压。这个高速电量的传送过程中，将产生潜在的破坏电压、电流以及电磁场à这个过程就是esd。
3、esd的危害
大多数esd损害发生在人的感觉范围以下。人对静电放电的感知电压是3kv，而很多电子元件在几百伏甚至几十伏就会损坏。
1）静电吸附灰尘，降低元件绝缘电阻，缩短寿命。
2）静电放电破坏，使元件受损（完全破坏）
3）静电使元件潜在损伤（半击穿）
4、esd放电模型
1）人体模型（human body model，hbm）
带电人体碰触器件时，人体上的静电便会经碰触的脚位进入器件内，若器件有一端接地而形成放电路径时，便会发生放电。此放电过程在数百ns时间内产生数安培的瞬间放电电流，进而将器件内的电路烧毁。
对一般元件可承受的hbm 2kv来说，在2~10ns时间内，瞬间电流峰值可达1.33a。
2）机器模型（machine model，mm）
敏感器件在组装过程中会涉及很多金属夹具，当这些金属带上静电并靠近组件时，会发生快速放电。特点为低压高流，会直接烧毁组件本身。一般机器设备的电容远大于人体，可以储存更多的电荷，造成放电速度很快，电流比较hbm大数倍。
3）充电器件模型（charged device model，cdm）
器件因摩擦或感应等因素其内部积累了静电，但在静电慢慢积累的过程中并未损伤。当器件任一脚碰触到接地导体时，器件内部的静电发生放电现象。
这种放电过程很短，约几十纳秒。这种静电模型其等效电容值和器件封装类型相关，所以放电现象很难模拟。
5、esd失效机理
5.1 过电压场失效（绝缘击穿）
发生于mos器件（包括mos电容）和固体胆电容，电极间电场超过其临界场强。
5.2过电流失效（热失效）
多发生于双极型器件，pn结二极管、肖特基二极管等。温度越高，越容易发生此失效。
实际元器件发生哪种失效，取决于静电放电回路的绝缘程度。
1）若放电回路阻抗较低，绝缘性差，元器件往往会因放电期间产生过流导致高温损伤à过电流失效。
2）若放电回路阻抗较高，绝缘性好，元器件往往发生高电压损伤à过电压损伤。
6、esd防护（针对作业及包装环境）
1）静电源接地à静电带及工作表面接地。
2）静电屏蔽à静电屏蔽袋。
3）离子中和à离子风机、离子气枪。
7、esd防护实际应用电路
利用tvs二极管的特性来保护电路免受esd的冲击。
tvs全称是瞬态抑制二极管（transient voltage suppressor），是一种二极管形式的高效能保护器件。当tvs二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。
典型应用电路解析：
此电路为双向esd防护，usb排插处进行拔插时可能会产生正负方向的esd，而此电路能将这两种情况下的静电释放掉。
1）当usb+有正向大的（比如+8kv）esd产生时，下位的tvs二极管将从高阻态变为低阻态，esd将会从地端释放掉。
2）当usb+有负向大的（比如-8kv）esd产生时，上位的tvs二极管将从高阻态变为低阻态，esd将会经过vcc端回流到地端释放掉。
8、esd器件（tvs）选型步骤
1）计算接口信号幅值的范围来确定esd器件的工作电压。
2）根据信号类型决定使用单向或双向esd器件。
3）根据信号速率决定该接口能承受的最大寄生电容。
4）根据电路系统的最大承受电压冲击，选择合适的钳位电压。
5）确保esd器件可达到或超过iec 61000-4-2 level 4。
为量产3D NAND铺路 东芝启动Fab5第二期工程
基于CMOS隔离器的医疗电子系统安全保障解析
弹片微针模组在手机锂电池保护板性能测试中的作用
Libra的目标是希望成为一种新的全球货币
最小的开发主板:Arduino通用开发主板
关于ESD原理及防护知识
新思科技正积极打造AI EDA套件
HOLTEK新推出HT82V47四通道CIS模拟信号处理器
ZMC430N运动控制器在转盘式视觉筛选设备中的应用
纳米蠕虫为纳米项链结构提供了新的方法途径
Facebook推全新AR眼镜项目，功能类似于谷歌的Glass
比亚迪半导体表示将陆续推出更低功耗的多款快充智能手机ACDC芯片
中国何时才能自研浏览器内核？
业内人士普遍看好MEMS传感器和智能传感器的发展
PADS Logic导出Layout网表的步骤教程
推荐三星S7 edge、华为Mate9保时捷版、金立M2017、vivo Xplay6这目前热度最高的4部曲面屏旗舰手机
微电阻测试仪的作用是什么？
三星Note 7被华为等友商“盗墓”？老特性被当作新亮点发布
怎样使用MESH IoT块构建您自己的杂货多维数据集
DAQ电源架构设计方法