原创 电子系统ESD保护方法

电子系统ESD保护方法

     在人们的日常工作生活中，静电放电ESD现象可谓无处不在，瞬间产生的上升时间低于纳秒(ns)、持续时间可达数百纳秒且高达数十安培的电流，会对手机、笔记本电脑等电子系统造成损伤。 
        对于电子系统设计人员而言，如果没有采取适当的ESD保护措施，所设计的电子产品就会有遭到损伤的可能。因此，电子系统设计中的一项重要课题便是确保使其能够承受ESD的冲击，并继续正常工作。
        为了给电子系统提供ESD保护，可以从不同的角度来着手。一种方法是在半导体芯片内建ESD保护架构。不过，日趋缩小的CMOS芯片已经越来越不足以承受进行内部2 kV等级的ESD保护所需要的面积。安森美半导体标准产品部亚太区市场营销副总裁麦满权指出：真正有效的ESD保护是不能完全集成到CMOS芯片之中的！ 
        其次，也可以在物理电路设计方面下功夫，较敏感的电路元件应该尽量远离通孔或接缝处，如果可能的话，线缆连接器的接地应该要在系统信号引脚接触前先连接到系统的接地，通过这样的方式，线缆上所发生的放电事件就比较不会造成干扰或破坏。 
        此外，软件也能够为ESD设计作出贡献。系统连接的感测器比较容易受到ESD的冲击，造成接口电路的锁住情况，而能够感测锁住情况的软件则可以用来重置接口电路且无须操作人员的接入。 
       不过，总是有部分电路点较为敏感，同时也很难与外部隔离。因此，最有效的方法是使用保护元件来将电流导离较敏感的元件。也就是在电子系统的连接器或端口处放置ESD保护元件，使得电流流经保护元件，且不流经敏感元件，以维持敏感元件的低电压，使其免受ESD应力影响，进入有效控制ESD事件的发生，如图1所示。当然，合格的ESD元件必须具有低泄漏和低电容，且在多重应力作用下功能不下降，从而不降低电路的功能。安达森专业生产销售防静电电子元器件，静电保护管。