硬件设计 | 静电的作用机理

静电放电时,通常通过以下几种方式影响电子设备:

(1)初始的电场能容性耦合到表面积较大的网络上,并在离 ESD 电弧 100 mm 处产生高达几千伏每米的高电场。

(2)电弧注入的电荷、电流可以产生以下的损坏和故障:①穿透元器件的内部薄的绝缘层,损毁 MOSFET和CMOS的元器件栅极;②CMOS器件中的触发器锁死;③ 短路反偏的 PN 结;④ 短路正向偏置的 PN 结;⑤ 熔化有源器件内部的焊接线或铝线。

(3)电流会导致导体上产生电压脉冲(U=L*di/d),这些导体可能是电源或地、信号线,这些电压脉冲将进人与这些网络相连的每一个元器件。

(4)电弧会产生一个频率范围在1~500MHz的强磁场,并感性耦合到邻近的每个布线环路中,在离 ESD 电弧 100 mm 远处的地方产生高达几十安每米的磁场。电弧辐射的电磁场会耦合到长的信号线上,这些信号线起到了接收天线的作用。



参考资料:
  1. EMC电磁兼容设计与测试案例


作者:南峰说

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