靜電放電與電路

在一些環(huán)境下，靜電很容易積累并在放電的時(shí)候產(chǎn)生很大的電擊。我們做個(gè)實(shí)驗(yàn)，穿著襪子在地毯上來(lái)回走動(dòng)，然后去觸碰別人引起別人電擊驚嚇。被電擊后驚訝之余，我們并不太擔(dān)心，因?yàn)槠胀o電不會(huì)傷害到我們，但對(duì)于脆弱的電子線路則未必，它們往往在你沒(méi)有覺(jué)察到的電壓下就領(lǐng)了盒飯。因此你需要充分考慮到對(duì)所設(shè)計(jì)電子線路進(jìn)行靜電保護(hù)。

什么是靜電放電

靜電放電是在兩個(gè)帶有不同電荷物體靠近時(shí)，如果它們之間電壓差足夠高，就會(huì)將它們之間間隙空氣電離之后，產(chǎn)生電火花。對(duì)于普通的消費(fèi)電子產(chǎn)品，產(chǎn)生空氣放電需要在有超過(guò)特定的電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)才會(huì)發(fā)生。空氣溫度、濕度、氣壓等都會(huì)對(duì)靜電放電產(chǎn)生影響。比如在潮濕環(huán)境內(nèi)，空氣的導(dǎo)電性能增加，這會(huì)使得聚集在物體上的電荷被釋放到周?chē)h(huán)境中，從而使得靜電放電不容易產(chǎn)生。

靜電是如何影響電路板

當(dāng)人手持印刷電路板靠近帶有電荷物體，比如人體、包裹、電纜，或者其他可能匯聚大量電荷的物體，都可能產(chǎn)生靜電放電。這些匯聚電荷在短時(shí)間內(nèi)的釋放會(huì)產(chǎn)生很大的電流脈沖，電流會(huì)在芯片內(nèi)部，電路板中產(chǎn)生大量熱量。極端情況下，脈沖電流會(huì)將芯片，電路板燒壞。當(dāng)電路直流通路的電阻很小的時(shí)候，電脈沖所產(chǎn)生的熱量在短時(shí)間內(nèi)只能通過(guò)紅外輻射耗散。電路板中有靜電放電常見(jiàn)到的區(qū)域，所以在考慮ESD保護(hù)時(shí)需要關(guān)注這些特殊的區(qū)域。

集成電路中的靜電放電

靜電放電脈沖以及它引起的電流會(huì)在集成電路的芯片內(nèi)產(chǎn)生熱量并損壞器件。圖中顯示了電路中芯片靜電放電以及在電路內(nèi)芯中所引起燒蝕的情況。特別是現(xiàn)在的集成電路內(nèi)部都是使用更佳密集的光刻線路，這使得它們承受靜電放電能力更弱。有的在輸入電壓高于其工作電壓時(shí)都會(huì)引起放電，其后果往往是災(zāi)難性的。上面圖片左邊所顯示的就是靜電放電所帶來(lái)的損壞情況。

電路板中ESD靜電保護(hù)

對(duì)于電路板的靜電放電保護(hù)就是避免靜電電流流你的電路，將ESD靜電保護(hù)管通過(guò)低阻抗的通路對(duì)地進(jìn)行釋放。對(duì)于連接件的外殼接地中，遠(yuǎn)離內(nèi)部電路。