电子通讯产品设计中的ESD危害性

发布时间:2022-07-05 作者:捷百瑞产品设计 0


     在电子通信产品的设计、试验、生产、调试、操作或维修过程中,静电放电(ESD)会妨碍产品工作,造成产品电子零部件的损坏,还可能导致产品故障或严重事故,损失巨大。因此,人们越来越重视电子通信产品的ESD保护设计。对于ESD的危险电子通信产品,静电是非常有害的电,ESD是潜在的杀手。

电子通讯产品设计中的ESD危害性

1.1 ESD导致部件故障。当有电的物体通过装置形成放电路径时,或当电气装置本身有放电路径时,会生成ESD,从而导致部件故障。失效模式有突发性完全失效和潜在减缓。

(1)突发性完全失效:设备的芯片介质破坏或燃烧,一个或多个电参数突然劣化,完全丧失规定功能的失效。一般来说,开口、短路和电参数显示为严重漂移。概率约为10%。突发性完全失效的例子:MOS结构氧化层被击穿,CMOS装置触发门锁。PN结的严重漏电、二次破坏、肖特基部件形成涅盘、硅部分区域熔化、电流增益降低、铝条损伤和铝条溶解薄膜电阻保险丝;压电晶体破碎。

(2)潜在的缓慢故障:受到ESD的轻微损坏,部件性能下降或参数指标降低而成为危险,未来工作中参数下降加重,最终失效。概率约为90%。潜在缓慢失效的例子:二极管反向电流增加、屈服电压降低、金属电极变质三极管EB结反向泄漏电流增加、P值降低、噪声系数增加、金属电极变质双极数字电路输入泄漏电流增加;双极线性电路输入不平衡电压增加,不平衡电流增加Fet栅极源或栅极泄漏;MOS集成电路输入/输出和源或漏电流增加,参数下降薄膜电阻漂移。

1.2 ESD是信息错误,逻辑电路故障实验表明,ESD可以测量脉冲干扰、对一个电子通信产品的静电接触放电、设备内部不同位置的几十伏干扰脉冲。正是这种干扰脉冲导致了信息错误、逻辑电路翻转和产品故障。ESD还可以产生频段数百千赫兹10兆赫、平坦数十毫伏的电磁脉冲干扰,当这种电磁脉冲干扰藕合在产品的敏感电路上时,会出现信息错误,造成产品故障。1.3高压静电吸附灰尘粒子静电电荷容易吸附灰尘粒子,污染PCB板和半导体芯片,绝缘电阻下降,影响装置运行。严重的情况下,可能会导致设备故障(例如,CMOS电路门锁)。


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