电路级ESD防护方法

当IC经受静电放电时，放电回路的电阻通常都很小，无法限制放电电流。例如将带静电的电缆插到电路接口上时，放电回路的电阻几乎为零，造成高达数十安培的瞬间放电尖峰电流，流入相应的 IC 管脚。瞬间大电流会严重损伤 IC ，局部发热的热量甚至会融化硅片管芯。ESD 对 IC的损伤还包括内部金属连接被烧断，钝化层受到破坏，晶体管单元被烧坏。
 

 

 

静电放电还会引起 IC 的死锁。高电压可激活这些结构，形成大电流信道，一般是从 VCC 到地。串行接口器件的死锁电流可高达 1A 。死锁电流会一直保持，直到器件被断电。不过到那时， IC 通常早已因过热而烧毁了。

 

电路级ESD防护方法

 

 

1 稳压二极管 ：利用稳压二极管的反向击穿特性可以保护 ESD敏感器件。但是稳压二极管通常有几十 pF 的电容，这对于高速信号而言，会引起信号畸变。稳压二极管对电源上的浪涌也有很好的吸收作用。

 

 

2 TVS瞬态抑制二极管：TVS是一种固态二极管，专门用于防止瞬态电压破坏敏感的半导体器件。与传统的稳压二极管相比， TVS二极管 P/N 结面积更大，这一结构上的改进使 TVS 具有更强的高压承受能力，同时也降低了电压截止率，因而对于保护手持设备低工作电压回路的安全具有更好效果。TVS二极管的瞬态功率和瞬态电流性能与结的面积成正比。该二极管的结具有较大的截面积，可以处理闪电和静电所引起的高瞬态电流。

 

 

3 ESD静电保护管：ESD是一种常用性的过压、静电保护元件，保护电子设备中敏感电路免遭静电破坏。ESD保护管并联于电路中，当电路正常运作时，ESD保护管处于高阻态，不影响线路正常工作；当电路出现异常过压并击穿电压时，迅速由高阻态转为低阻态，给予瞬间电流提供阻抗导通路径，把异常电压箝制在一个安全的水平，从而保护IC或线路。

 

 

4 MOV压敏电阻：MOV也可以进行有效的瞬时高压冲击抑制，此类器件具有非线性电压 - 电流 ( 阻抗表现 ) 关系，截止电压可达最初中止电压的 2 ～ 3倍。这种特性适合用于对电压不太敏感的线路和器件的静电或浪涌保护，如电源回路，按键输入端等。