ESD 靜電放電給你的電子產(chǎn)品帶來致命的危害不僅降低了產(chǎn)品的可靠性，增加了維修成本而且不符合歐洲共同體規(guī)定的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)EN61000-4-2 就會影響產(chǎn)品在歐洲的銷售，所以電子設(shè)備制造商通常會在電路設(shè)計的初期就考慮ESD 保護(hù)電路，本文將討論ESD保護(hù)電路的幾種方法。

　　1 ESD 的產(chǎn)生及危害

　　當(dāng)兩個物體碰撞或分離時就會產(chǎn)生靜電放電ESD 即靜態(tài)電荷從一個物體移動到另一個物體兩個具有不同電勢的物體之間產(chǎn)生靜態(tài)電荷的移動，類似于一次很小的閃電過程放電量的大小和放電持續(xù)時間取決于物體的類型和周圍的環(huán)境等多種因素，當(dāng)ESD 具有足夠高的能量時將造成半導(dǎo)體器件的損壞靜電放電ESD 可能隨時發(fā)生例如插拔電纜或人體接觸器件的I/O 端口或者是一個帶電的物體接觸半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件觸地以及靜電場和電磁干擾產(chǎn)生足夠高的電壓引起靜電放電ESD。

　　ESD 基本上可以分為三種類型，一是各種機(jī)器引起的ESD， 二是家具移動或設(shè)備移動引起的ESD ，三是人體接觸或設(shè)備移動引起的ESD ，所有這三種ESD 對于半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)和電子產(chǎn)品的生產(chǎn)都非常重要電子產(chǎn)品的使用過程最容易受到第三種ESD 的損壞，便攜式電子產(chǎn)品尤其容易受到人體接觸ESD 的損壞ESD 一般情況下會損壞與之相連的接口器件，另一種情況是遭受ESD沖擊后的器件可能不會立即損壞而是性能下降導(dǎo)致產(chǎn)品過早出現(xiàn)故障。

　　當(dāng)集成電路IC 經(jīng)受ESD 時放電回路的電阻通常都很小，無法限制放電電流例如將帶靜電的電纜，插到電路接口上時放電回路的電阻幾乎為零造成可高達(dá)幾十安培的瞬間放電尖峰電流，流入相應(yīng)的IC管腳瞬間大電流會嚴(yán)重?fù)p傷IC 局部發(fā)熱的熱量甚至?xí)诨杵苄綞SD， 對IC 的損傷一般還包括內(nèi)部金屬連接被燒斷鈍化層被破壞晶體管單元被燒壞。

　　ESD 還會引起IC的死鎖LATCHUP 這種效應(yīng)和CMOS 器件內(nèi)部的類似可控硅的結(jié)構(gòu)單元被激活有關(guān)高電壓可激活這些結(jié)構(gòu)形成大電流通道一般是從VCC 到地串行接口器件的鎖死電流可高達(dá)1 安培鎖死電流會一直保持直到器件被斷電不過到那時IC 通常早已因過熱而燒毀了ESD沖擊后可能存在兩個不易被發(fā)現(xiàn)的問題一般用戶和IEC測試機(jī)構(gòu)使用傳統(tǒng)的環(huán)路反饋方法和插入方法進(jìn)行測試通常檢測不出這兩個問題。

　　1 RS-232 接口電路中接收器對發(fā)送器產(chǎn)生交叉串?dāng)_

　　同類產(chǎn)品RS-232 接口電路中的ESD 保護(hù)結(jié)構(gòu)可能對某種波形的ESD或某個ESD 沖擊電壓失效經(jīng)過ESD沖擊后造成接收器輸入端和發(fā)送器輸出端之間形成通路從而導(dǎo)致接收器對發(fā)送器產(chǎn)生交調(diào)圖一如果RS-232 接口電路中有關(guān)斷電路那么關(guān)斷期間經(jīng)過ESD 沖擊后更容易產(chǎn)生交調(diào)產(chǎn)生交調(diào)后將導(dǎo)致通信失敗而且即使關(guān)斷工作狀態(tài)下發(fā)送器仍有輸出導(dǎo)致關(guān)斷失效使對方RS-232處在接收狀態(tài)。

　　2 RS-232 接口電路對電源產(chǎn)生反向驅(qū)動

　　某些RS-232 接口電路中的ESD 保護(hù)結(jié)構(gòu)經(jīng)過ESD 沖擊后可能在輸入端與供電電源Vcc之間形成電流通路圖二對其供電電源產(chǎn)生反向驅(qū)動如果供電電源沒有吸入電流的能力通常來講電源輸出回路里有一個正向二極管這將導(dǎo)致電源電壓Vcc 的增加從而損

　　壞RS-232 接口電路和系統(tǒng)內(nèi)的其它電路因為RS-232 接口電路輸入端的電壓在5V 到25V之間使Vcc 有可能大于9V 超出電源電壓的最大范圍而燒壞電路。