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*常用的靜電放電三種模型


ESD:Electrostatic Discharge,即是靜電放電,每個(gè)從事硬件設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的工程師都必須掌握ESD的相關(guān)知識(shí)。為了定量表征ESD特性,一般將ESD轉(zhuǎn)化成模型表達(dá)方式,ESD的模型有很多種,下面介紹*常用的靜電放電三種模型。

*常用的靜電放電三種模型之一:HBM:Human Body Model,人體模型:

該模型表征人體帶電接觸器件放電,Rb為等效人體電阻,Cb為等效人體電容。等效電路如下圖。圖中同時(shí)給出了器件 HBM模型的 ESD等級(jí)。


  ESD人體模型等效電路圖及其ESD等級(jí)

*常用的靜電放電三種模型之二:MM:Machine Model,機(jī)器模型:

機(jī)器模型的等效電路與人體模型相似,但等效電容(Cb)是200pF,等效電阻為0,機(jī)器模型與人體模型的差異較大,實(shí)際上機(jī)器的儲(chǔ)電電容變化較大,但為了描述的統(tǒng)一,取200pF。由于機(jī)器模型放電時(shí)沒(méi)有電阻,且儲(chǔ)電電容大于人體模式,同等電壓對(duì)器件的損害,機(jī)器模式遠(yuǎn)大于人體模型。


   ESD機(jī)器模型等效電路圖及其ESD等級(jí)

*常用的靜電放電三種模型之三:CDM:Charged Device Model,充電器件模型:

半導(dǎo)體器件主要采用三種封裝型式(金屬、陶瓷、塑料)。它們?cè)谘b配、傳遞、試驗(yàn)、測(cè)試、運(yùn)輸及存貯過(guò)程中,由于管殼與其它絕緣材料(如包裝用的塑料袋、傳遞用的塑料容器等)相互磨擦,就會(huì)使管殼帶電。器件本身作為電容器的一個(gè)極板而存貯電荷。CDM模型就是基于已帶電的器件通過(guò)管腳與地接觸時(shí),發(fā)生對(duì)地放電引起器件失效而建立的,器件帶電模型如下:

   ESD充電器件模型等效電路圖及其ESD等級(jí)

器件的ESD等級(jí)一般按以上*常用的靜電放電三種模型測(cè)試,大部分ESD敏感器件手冊(cè)上都有器件的ESD數(shù)據(jù),一般給出的是HBM和MM。

通過(guò)器件的ESD數(shù)據(jù)可以了解器件的ESD特性,但要注意,器件的每個(gè)管腳的ESD特性差異較大,某些管腳的ESD電壓會(huì)特別低,一般來(lái)說(shuō),高速端口,高阻輸入端口,模擬端口ESD電壓會(huì)比較低。

ESD防護(hù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,需要各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)施**的控制,了解了*常用的靜電放電三種模型,也就為我們把控ESD做好了充足的準(zhǔn)備。


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