跳到主要内容

电子电路中的静电敏感元件

关键的外卖

  • 对ESD电压敏感的电子器件称为ESD敏感器件。

  • ESD的损坏取决于ESD器件的耐压能力和散热能力。

  • led对静电非常敏感,其影响从降低预期寿命到灾难性破坏不等。

防静电

防静电在电子工业中至关重要

当任何带电物体试图变成电中性时,就会发生静电放电。在静电放电过程中,存储在一个物体中的静电荷通过直接的物理接触、感应或电弧以不同的电势迅速转移到另一个物体上。

静电放电产生的电压会损坏电子元件。对ESD电压敏感的电子部件称为ESD敏感器件。所有电子产品制造公司都拨出资金来处理防静电敏感元器件。静电预防是电子工业的一个关键项目,包括购买防静电控制设备、培训操作人员以及定期检查防静电敏感组件的存储和健康状况。在设置ESD控制程序之前,重要的是要了解哪些组件对ESD敏感,以确保您正在规划适当的步骤防静电控制

什么是静电放电?

静电放电是电荷在接触物体之间的无意流动。它是自发的,也可以通过电弧和耦合的非接触引起。静电放电的特征是电压,它表示电荷被转移的物体之间的电位差。电压可以从几伏到几千伏。放电电压在3000v及以上时,人体会产生静电。然而,低值的ESD,例如100v或更低,足以在电子工业中引起后果。

静电放电的后果

在电子行业,ESD是一项代价高昂的活动。制造过程中意外发生的ESD会降低质量和可靠性,甚至导致完全故障。

在某些情况下,防静电问题而有ESD问题的产品可能会被投放市场。电路板或电子产品中受静电影响的组件随着时间的推移开始出现问题,最终可能出现电路功能障碍。在医疗和军事工业的关键应用中,这些类型的ESD问题尤其值得关注。

接下来,让我们来看看损害防静电敏感组件的几种故障类型。

静电损伤的类型

静电敏感器件在静电作用下容易发生以下损坏或故障:

  1. 参数故障-当ESD能够改变组件的一个或多个参数时,这种影响被称为参数失效。这种类型的ESD损坏不会使组件失去功能,但会导致数据表中给出的值发生变化。
  2. 〇灾难性损失这种类型的ESD事件会完全损坏电子元件。在多个ESD事件发生后,可能会发生灾难性的损害。静电场的存在是灾难性静电损伤的主要原因之一。
  3. 〇潜在损害在潜在损坏的情况下,ESD事件不会被注意到,设备会继续正常工作,造成中等损坏。潜在的损伤会降低电子元件的负载寿命,对受静电影响的元件施加操作应力最终会导致器件退化和故障。这种类型的ESD损伤在重新测量和目视检查中无法检测到。

ESD的敏感程度和随后的损伤程度因部件而异。ESD的损坏程度取决于ESD器件的耐压能力和散热能力。

接下来,让我们来看看一些常见的防静电敏感元器件。

常见防静电敏感器件

  • 电阻,薄膜和厚膜电阻对静电放电很敏感。静电放电导致薄膜在薄膜电阻中破裂,并引起公差值的变化。在厚膜电阻器中,受到ESD的影响会降低电阻值。有时,ESD被用作厚膜电阻的修整方法,以防止电阻值的超调。箔基电阻器相对不受静电放电的影响。

  • 电容器,电解电容器和陶瓷电容器的ESD灵敏度随着外加电压的增加而增加。相反,半导体电容器和低压电容器属于低ESD灵敏度范围,即使在低电压下也会损坏。

  • 场效应管,mosfet易受静电放电的影响。它们的ESD敏感性表现为绝缘击穿、热过度应力、金属化失效或mosfet中材料的迁移。ESD能够在PN结中发展失效模式,无论是在正向偏置还是反向偏置条件下。

  • 〇集成电路ESD会导致ic的故障,如接触损坏、烧坏、接口损坏或破裂。集成电路中的ESD电流在芯片中形成小孔。ESD会使ic产生的热量超过温度限制,并对附近的所有组件和系统造成热损伤。

  • 发光二极管,led对ESD极其敏感,其影响范围从降低预期寿命到灾难性的损坏。大多数LED都配备了ESD抑制器,以保护LED芯片免受ESD的伤害。在没有内置ESD抑制器的小型led的情况下,外部ESD抑制器被放置在附近作为ESD预防方法。

适当地实施是很重要的防静电措施用于防静电敏感元件,以提高关键电子电路的可靠性和精度。正确遵循防静电注意事项和处理程序,以及缓解方法,可以降低电子电路中的ESD风险。

Cadence可以帮助您实施适合您的电路的ESD缓解方法。订阅我们的通讯获取最新信息。如果您想了解更多Cadence如何为您提供解决方案,和我们的专家团队谈谈吧

Baidu
map