通常,集成电路 (IC) 制造商按照 ESD 行业标准设计、测试和验证其 IC。这可防止在 IC 生产或在 PC板上组装时出现物理损坏。针对 ESD,通常进行的两种测试包括:
人体模型 (HBM)。这种测试模拟人体通过接触 IC 释放所积累的静电的 ESD 事件。采用一个带电的 100 pF 电容和一个 1.5 kΩ 放电电阻进行模拟。
带电设备模型 (CDM)。这种测试模拟在生产设备和工艺中发生的充电和放电事件。设备在一些摩擦工艺中或静电感应过程中获得电荷,然后突然接触到一个接地物体或表面。
虽然设备级测试有助于衡量 IC 的 ESD 稳健性,但系统级测试可衡量现场的电子设备保护(即原始设备制造商 [OEM] 设备或终端产品)。
为了更好地了解最终产品所需的 ESD 保护,OEM 应采用系统级ESD 方法进行设计,然后按照国际电工委员会 (IEC) ESD 标准 61000-4-2 测试最终产品。IEC 61000-4-2 被视为终端产品 ESD 测试和评级的行业标准。该测试可确定系统对现场外部 ESD 事件的易损性。
下图比较了三种脉冲的能量和峰值电流:
系统级IEC 61000-4-2
设备级HBM
设备级CDM
IEC ESD 事件脉冲显然更强,因此系统中的设备更加难以通过。尽管设备级测试(HBM 和 CDM)比较有用,且可提供ESD 稳健性的基准,但在系统级 IEC 测试期间并不总是能够确定生存性。
为进一步展示这一概念,下表显示了组件测试和系统级 IEC 测试之间的差异。大家可以看到,差异很大,系统应力水平更高。总而言之:较之于设备级设计,系统设计必须满足更严苛的要求。
静电保护二极管器作为通用的ESD对策零部件,已被用于各种电子设备。
静电保护二极管作为半导体类的ESD(静电放电)对策零部件。随着静电电容的极小化,适宜用于高速信号线路。
应用案例