想到ESD时需注意的8个重要事实
- 陈毅斌
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最近，当我从机场安检托盘上取回我的笔记本电脑时，忽然被静电电击了一下。这种情况非常常见，当空气比较乾燥时，人体积累的静电就会通过所接触的导体进行放电。此时，我脑海中首先想到的是，「天啊！我的电脑最好有ESD保护。」如今随着大多数消费电子产品的便携性越来越好，其界面复杂性也与日俱增，因此，我们必须充分意识到设备遭受ESD损坏的可能性也明显增加了。那麽，让我们来想想如何在产品设计中实现ESD保护吧。下面所提到的「想到ESD时需注意的8个重要事实」旨在激发这一思维过程，希望能说明任何电子系统中的关键设计要素，确保其可靠性。
1.主动矽器件比被动器件更坚固。聚合物或变阻器之类的被动器件可能在成本上很吸引人，却不具备系统所需的持续保护功能。这些器件在遭受多次ESD事件后不但会性能下降，而且还需要较高的峰值电压才能反应ESD事件，让系统承受较高的箝位电压。相比之下，矽解决方案可以更有效地防止危险电压水准传入系统，且不会受到较弱的被动器件性能降低的困扰。
2.集成电路的尺寸日益缩小，其抗静电能力也随之减弱。减少IC芯片(32nm或更小)中的平版印刷节点可能有助于降低生产成本，却增加了芯片遭受ESD损坏的风险(更少的栅极氧化层且无备用矽可用干内部保护电路)，因而常需要配备外部ESD保护器件。
3.布局非常重要。ESD二极管应尽可能接近ESD源(界面位置)，远离您要保护的敏感ASIC电路。
4.动态电阻越低越好。选择ESD保护器件时，应仔细查找数据表上的动态电阻参数(并非所有供应商都提供)。与简单的箝位电压相比，低动态电阻设备通常可以更有效地防止ESD损坏。
5.某些暂态电压峰值比典型ESD冲击的能量更大。暂态电压峰值(例如：信号线如以太网埠遭到雷击)通常为非常密集的脉冲，因此可能需要比一般ESD二极管更为强大可靠的解决方案。许多供应商都提供专门对抗此类强力袭击的二极管，通常称为TVS(暂态电压抑制)二极管。
6.系统级ESD设计和测试可以提高产品可靠性。在设计时必须认真考虑那些整合了敏感设备的整体系统。芯片系统的某些物理特性可能会影响设备的抗ESD性能。研究表明，用于生产环境的元件测试标准(如JEDEC JESD22-A114-B (HBM))还不足以保证产品的稳定性。在具体的应用电路板上按照IEC 61000-4-2标准进行系统级ESD测试，才是避免代价高昂的现场故障的最可靠方法。
7.软重置或锁定的罪魁可能是ESD。许多人认为ESD仅会对元件造成物理损坏，其实并非总是如此。ESD常会通过系统进行传播，引发随机杂讯、信号中断和运行错误等。
8.接地遮罩和系统内置界面引脚也无法确保系统远离ESD。电缆引脚或智能卡同样可能聚集静电电荷，当它们插入系统时，静电会绕过接地遮罩而对系统直接放电。
上述这些仅是您在为系统添加ESD保护时需要考虑的一部分因素，但是应当有助您找到正确的方向。很幸运，我的笔记本电脑埠拥有很好的ESD保护，在经历了机场虚惊之后，现在仍然运行良好。我希望您的产品也具有同样的优良品质。
恩智浦推出超小型SOD962(0201)封装静电保护元件
PESD5V0-SF series是目前业界最小的矽制程静电保护元件。
产品特色：
●矽制程的保护元件没有性能衰减的问题，不会因为多次ESD放电而降低保护能力。
●SMD封装，大小为0.6mm * 0.3mm*0.3mm (L*W*H)，极小的体积及高度，可以放在任何位置。
●提供多种的电容值组态，以及单双向的组合，客户可以根据不同的应用来选择适合的元件。
●不因为体积小而降低保护能力，电容值在12pF以上的元件，抗静电能力高达30仟伏，而0.25pF的元件则满足业界最低标准8仟伏。
超低压降的线性稳压IC：LDO Regulator─LD680x Series
线性稳压IC是恩智浦新推出的产品线，该产品线专注于开发超低压降的LDO及超小型的封装。另外，简洁的电路设计也是LD680X系列的一大优势。
产品特色：
●超低压降：≤60mV(Iout=200mA)。
●超低输出杂讯电压：30μVrms (typical) (10Hz~100KHz)， 不需加额外的Noise cancellation电容。
●超小型封装：CSP(0.76*0.76*0.5mm)是业界最小的封装，适合空间需求大的手持式装置。
●最小空间需求：只需再加2个小电容。
●最大强度静电保护能力：10KV HBM。
