‘壹’ ESD防护方法有哪些
ESD是Electro Static Discharge英文的缩写,中文含义即静电放电:处于不同电位的两个物体之间,由于直接接触或静电场感应导致的电荷传输(转移)。可见,静电与静电放电(ESD)是完全不同的物理概念或物理过程。一个是“静”,一个是“动”。 伴随着静电放电,往往有电量的转移、电流的产生和电磁场辐射。
静电防护的措施一般有以下几种:
静电耗散:主要是使用静电耗散材料,(即表面电阻在10的5次方欧姆到10的11次方欧姆之间的材料),来替代普通的材料。比如在防静电工作区使用的防静电台垫,防静电地板,防静电包装盒等等。
静电泄放:通常是指设备和人员的接地,即通过截面积符合标准的金属导线将设备接地,人员则通过手环、服装、防静电鞋等措施接地。
静电中和:一般是指在难以使用接地或静电耗散措施的场合,使用离子发生器制造正负离子,并将离子吹送到需要消除静电的区域,来中和产生的静电。常见的有离子风机、风蛇等等。
静电屏蔽:静电屏蔽又分为主动屏蔽和被动屏蔽。主要是指利用法拉第笼原理,使用封闭导体来对静电源或需要防护的产品进行屏蔽。
环境增湿:实验数据表明,环境湿度的增加可以有效降低静电放电发生的几率。但环境增湿只能作为辅助措施使用,不能代替以上措施。
电子产品的ESD防护设计:即在静电敏感元器件上设置防静电电路,国内外已有设计成熟的多种保护电路,最高对上千伏的静电电压进行有效防护。保护电路可以降低元器件对ESD的敏感性,但不能完全消除。
‘贰’ 静电防护最基本的方法有哪些
静电防护可采取下列措施:
1、接地:通常是指设备和人员的接地,即通过截面积符合标准的金属导线将设备接地,人员则通过手环、服装、防静电鞋等措施接地。
2、使用防静电材料:主要是使用静电耗散材料(即表面电阻在10的5次方欧姆到10的11次方欧姆之间的材料)来替代普通的材料。
比如在防静电工作区使用的防静电台垫,防静电地板,防静电包装盒等等。
3、搭接(或跨接):将两个以上独立的金属导体进行电气上的连接,使其相互间大体上处于相同的电位。
4、静电屏蔽:主要是指利用法拉第笼原理,使用封闭导体来对静电源或需要防护的产品进行屏蔽。屏蔽措施还可防止电子设施受到静电的干扰。
5、对几乎不能泄漏静电的绝缘体,采用抗静电剂以增大电导率,使静电易于泄漏。
6、环境增湿:采用喷雾、洒水等方法,使环境相对湿度提高到60~70%,以抑制静电的产生,解决纺织厂等生产中静电的问题。但环境增湿只能作为辅助措施使用,不能代替以上措施。
防静电的目的:
对于电子产品生产车间,尽可能地减少生产过程中由于各种原因 产生的静电对ESDS(静电放电敏感)器件发生ESD(静电放电)破坏现象,提高电子产品的成品率,完全避免ESD不可能,只能减少ESD现象的发生;对于EPA(防静电工作区)。
例如电子产品的维修间,检测实验室等。目的是尽可能地避免ESDS器件在维修或检测过程中由于维修或检测仪器的不规范而发生ESD现象,破坏ESDS器件;对于石化火工行业,易燃易爆场所,是要竭尽所能地避免发生静电打火现象,以免引爆挥发到空气中的可燃气体,发生伤亡事故,财产损失等。
‘叁’ esd防护的基本措施有哪些
静电防护的措施一般有以下几种:
静电耗散:主要是使用静电耗散材料,(即表面电阻在10的5次方欧姆到10的11次方欧姆之间的材料),来替代普通的材料。比如在防静电工作区使用的防静电台垫,防静电地板,防静电包装盒等等。,
静电泄放:通常是指设备和人员的接地,即通过截面积符合标准的金属导线将设备接地,人员则通过手环、服装、防静电鞋等措施接地。
静电中和:一般是指在难以使用接地或静电耗散措施的场合,使用离子发生器制造正负离子,并将离子吹送到需要消除静电的区域,来中和产生的静电。常见的有离子风机、风蛇等等。
静电屏蔽:静电屏蔽又分为主动屏蔽和被动屏蔽。主要是指利用法拉第笼原理,使用封闭导体来对静电源或需要防护的产品进行屏蔽。
环境增湿:实验数据表明,环境湿度的增加可以有效降低静电放电发生的几率。但环境增湿只能作为辅助措施使用,不能代替以上措施。
电子产品的ESD防护设计:即在静电敏感元器件上设置防静电电路,国内外已有设计成熟的多种保护电路,最高对上千伏的静电电压进行有效防护。保护电路可以降低元器件对ESD的敏感性,但不能完全消除。
‘肆’ 怎么可以破坏ESD门禁系统
从门禁上面抛过去,你再过去接住就可以了,需要一定技巧,情酌情考虑~!
‘伍’ 如何设计静电防护电路
对于大部分工程师来说,ESD是一种挑战,不仅要保护昂贵的电子元件不被ESD损毁,还要保证万一出现ESD事件后系统仍能继续运行。这就需要对ESD冲击时发生了什么做深入的了解,才能设计出正确的ESD保护电路。
我们的手都曾有过静电放电(ESD)的体验,即使只是从地毯上走过然后触摸某些金属部件也会在瞬间释放积累起来的静电。我们许多人都曾抱怨在实验室中使用 导电毯、ESD静电腕带和其它要求来满足工业ESD标准。我们中也有不少人曾经因为粗心大意使用未受保护的电路而损毁昂贵的电子元件。
对某些人来说ESD是一种挑战,因为需要在处理和组装未受保护的电子元件时不能造成任何损坏。这是一种电路设计挑战,因为需要保证系统承受住ESD的冲击,之后仍能正常工作,更好的情况是经过ESD事件后不发生用户可觉察的故障。
与人们的常识相反,设计人员完全可以让系统在经过ESD事件后不发生故障并仍能继续运行。将这个目标谨记在心,下面让我们更好地理解ESD冲击时到底发生了什么,然后介绍如何设计正确的系统架构来应对ESD。
将一个电容充电到高电压(一般是2kV至8kV),然后通过闭合开关将电荷释放进准备承受ESD冲击的“受损”器件(图1)。电荷的极性可以是正也可以是负,因此必须同时处理好正负ESD两种情况。破 坏受损电路的高瞬态电压一般具有几个纳秒的上升时间和大约100纳秒的放电时间。受损电路不同,对正负冲击的敏感性可能也有很大的不同,因此你需 要同时处理好正负冲击。人体模型(HMB)和机器模型(MM)这两种最常见模型之间的区别主要在于串联电阻。人体模型的导电性没有金属那么好。
浪涌电流应该被限制,而信号应该保持相对局部地的稳定性。如前所述,HBM和MM之间的性能区别是非常大的。在许多情况下,在TVS器件之前增加一些串联电阻有助于限制电流浪涌,并减少地线反弹。与HBM一样,最终结果是减少系统应力。
通常带宽限制本身不会解决ESD问题。低通滤波器对小型ESD的衰减也要求60dB至150dB才能消除瞬态电压,这对简单的无源滤波器来说是很难做到的。TVS限压器可以将信号下拉到电源轨之间。
然后一阶RC电路可以用来保持信号的完整性(图4)。电容也可以稳定相对于局部地的输入电压。这种方法可以很好地保护数量很多的低带宽输入,包括“设置并忘记的”控制线、传感器输入和类似对象。
虽然我们讨论的大部分内容是保护PCB的输入端口,但输出端口保护也是类似的。TVS限压器和附加电阻在这里也很合适。限制电压有助于防止半导体损坏,并保护具有电压限制的其它部件。
串联电阻也有助于地的稳定。此外,让ESD浪涌电流远离数字芯片的I/O单元可以防止芯片内部出现地线反弹,从而允许处理器在外部限压器吸收浪涌电流冲击时保持正常工作。
基于多种原因,IC内部的ESD保护功能有些折衷。硅片和金属都针对IC的核心功能作了优化,不适合用于大电流工作。专门的TVS器件使用针对大电流电路优化过的硅片,具有比普通CMOS中的PN结更高的性能。
另外,具有大电流ESD保护功能的I/O单元会占用相当大的空间,从而推升IC成本。而且IC上的高频引脚通常没办法附加大尺寸的ESD保护电路,因为它会产生容性负载。
作为一般经验,芯片内部的ESD保护程度只是足以完成IC生产并焊接到PCB上,但缺少应用环境通常需要的鲁棒性保护性能。如果连接需要离开PCB,通常需要利用外部装置进行进一步的保护。
正确设计的通信端口会使用鲁棒性的协议,协议中包含了通用使用循环冗余检查(CRC)编码来测试数据的完整性。以太网、USB和CAN总线都开发了CRC 编码并随数据一起传送。设计正确的接收器将检查CRC编码是否匹配所发送的数据。如果不匹配,表示要么数据要么CRC编码发生了错误,将发出重新发送数据 的请求。
由于ESD事件持续时间不到100ns,因此CRC检查、验证和重新发送过程通常以不可见的方式处理ESD。最终用户一般从未意识到损坏的信息得到了纠正。其它一些协议的结构中没有保护措施。
I2C、串行外设接口(SPI)和系统管理总线(SMBus)通信设计在PCB上工作,无法验证和纠正数据。如果有些数据要离开电路板,确保你有方法验证数据的有效性。
大 多数现代通信路径采用差分方式,即使用某种形式的低压差分信号(LVDS)。每个LVDS连接需要像所有其它信号一样受到TVS保护。磁场隔离(以太网 常用)和共模扼流圈有助于解决由于ESD事件中的地线反弹产生的共模变化问题。在输入信号与PCB不共享同一个地时,应该采取光学隔离或磁场隔离措施。要求完善的数据完整性但不包含误码检查的高速数据流在防止ESD冲击方面难度特别大。理解器件如何提供高于1GB/s的串行数据速率和完整的通信协议保护可以避免这个问题。
离开或进入电路板的任何模拟信号都需要基本的TVS保护。需要考虑连接通道的带宽以判断下一步应采取其它什么措施。大多数模拟控制信号、运动控制系统、音 频和指示灯不需要更多的措施,因为所用器件的响应时间较长。射频前端是通信通道的物理层,由作为协议一部分的检错机制提供自我纠正。硬件只能提供这么多保护。如果系统中心的某个处理器需要完成监听和控制,那么还需要一些选项。这里介绍的技术能使你的处理器不再丢失,或需要经过复位周期。在这个主机控制下到底发生了什么则是需要考虑的另外一回事。一般来说,你需要在处理器代码中编入一些智能,以便它能识别错误的信息并进行正确的处理。通过时分轮询端口可以方便地解决慢速检测和控制线问题。由于ESD事件非常短暂,如果对几个毫秒内的多个样本来说端口上的数据保持稳定,那么系统就不存在ESD这种灾难**件。此外,作为再现过程的一部分,输出可以被刷新。如果处理器是存储器单元这一步是不需要的,但如果数据是通过远程锁定的,那就需要用刷新例程来管理破坏事件。
‘陆’ 怎样预防ESD对主板造成破坏
使用电脑的时候应该注意的地方:
第一.电脑机壳需要可靠接地;
第二.北方地区在秋冬季节应使用加湿器,保持室内空气的一定湿度,防止静电在设备、家具和身体上大量积累;
第三.在运输和储存过程中要将电脑整机或零部件置于静电屏蔽袋或导电搬运箱内进行运输防止集成电路芯片被静电击穿。
第四.使用或维护过程中触及电脑内任何电路时,规范的做法是戴上防静电腕套。对广大的普通用户而言,可以先碰一下电脑机箱金属机壳以释放身体上的静电(前提是电路确实已经接地,否则达不到释放静电的作用)。如果无法确认电路是否接地,那么也可以采用碰触自来水管的方法释放静电。
第五.平时插拔USB或IEEE1394设备时,应该按照第4点提出的方法预先释放身体上的静电,减少因静电而损坏设备和配件的几率。
‘柒’ 如何有效解决ESD静电问题
1 产品的结构设计
如果将释放的静电看成是洪水的话,那么主要的解决方法与治水类似,就是“堵”和“疏”。如果我们设计的产品有一个理想的壳体是密不透风的,静电也就无从而入,当然不会有静电问题了。但实际的壳体在合盖处常有缝隙,而且许多还有金属的装饰片,所以一定要加以注意。
其一,用“堵”的方法。尽量增加壳体的厚离,即增加外壳到电路板之间的距离,或者通过一些等效方法增加壳体气隙的距离,这样可以避免或者大大减少ESD的能量强度。
通过结构的改进,可以增大外壳到内部电路之间气隙的距离从而使ESD的能量大大减弱。根据经验,8kV的ESD在经过4mm的距离后能量一般衰减为零。
其二,用“疏”的方法,可以用EMI油漆喷涂在壳体的内侧。EMI油漆是导电的,可以看成是一个金属的屏蔽层,这样可以将静电导在壳体上;再将壳体与PCB(Printed Circuit Board)的地连接,将静电从地导走。这样处理的方法除了可以防止静电,还能有效抑制EMI的干扰。如果有足够的空间,还可以用一个金属屏蔽罩将其中的电路保护起来,金属屏蔽罩再连接PCB的GND。
总之,ESD设计壳体上需要注意很多地方,首先是尽量不让ESD进入壳体内部,最大限度地减弱其进入壳体的能量。对于进入壳体内部的ESD尽量将其从GND导走,不要让其危害电路的其它部分。壳体上的金属装饰物使用时一定要小心,因为很可能带来意想不到的结果,需要特别注意。
2 产品的PCB设计
现在产品的PCB(Printed Circuit Board)都是高密度板,通常为4层板。随着密度的增加,趋势是使用6层板,其设计一直都需要考虑性能与面积的平衡。一方面,越大的空间可以有更多的空间摆放元器件,同时,走线的线宽和线距越宽,对于EMI、音频、ESD等各方面性能都有好处。另一方面,数码产品设计的小巧又是趋势与需要。所以,设计时需要找到平衡点。就ESD问题而言,设计上需要注意的地方很多,尤其是关于GND布线的设计以及线距,很有讲究。有些产品中ESD存在很大的问题,一直找不到原因,通过反复研究与实验,发现是PCB设计中的出现的问题。
为此,这里总结了PCB设计中应该注意的要点:
(1)PCB板边(包括通孔Via边界)与其它布线之间的距离应大于0.3mm;
(2)PCB的板边最好全部用GND走线包围;
(3)GND与其它布线之间的距离保持在0.2mm~0.3mm;
(4)Vbat与其它布线之间的距离保持在0.2mm~0.3mm;
(5)重要的线如Reset、Clock等与其它布线之间的距离应大于0.3mm;
(6)大功率的线与其它布线之间的距离保持在0.2mm~0.3mm;
(7)不同层的GND之间应有尽可能多的通孔(VIa)相连;
(8)在最后的铺地时应尽量避免尖角,有尖角应尽量使其平滑。
3 产品的电路设计
在壳体和PCB的设计中,对ESD问题加以注意之后,ESD还会不可避免地进入到产品的内部电路中,尤其是以下一些端口:USB接口、HDMI接口、IEEE1394接口、天线接口、VGA接口、DVI接口、按键电路、SIM卡、耳机及其他各类数据传输接口,这些端口很可能将人体的静电引入内部电路中。所以,需要在这些端口中使用ESD防护器件。
以往主要使用的静电防护器件是压敏电阻和TVS器件,但这些器件普遍的缺点是响应速度太慢,放电电压不够精确,极间电容大,寿命短,电性能会因多次使用而变差。所以目前行业中普遍使用专业的“静电抑制器”来取代以往的静电防护器件 。“静电抑制器”是专业解决静电问题的产品,其内部构造和工作原理比其他产品更具科学性和专业性。它由Polymer高分子材料制成,内部菱形分子以规则离散状排列,当静电电压超过该器件的触发电压时,内部分子迅速产生尖端对尖端的放电,将静电在瞬间泄放到地。它最大特点是反应速度快(0.5ns~1ns)、非常低的极间电容(0.05pf~3pf),很小的漏电流(1μA),非常适合各种接口的防护。
因为静电抑制器具有体积小(0603、0402)、无极性、反应速度快等诸多优点,现在的设计中使用静电抑制器作为防护器件的比例越来越多,在使用时应注意以下几点:
1、将该器件尽量放置在需要保护的端口附近;
2、到GND的连线尽可能短;
3、所接GND的面积尽可能大。
ESD 的问题是众多重要问题之一。在不同的电子设备中有不同的方式来避免对电路的危害。由于现在的数码产品体积小、密度大,在 ESD 的防护上有独到的特点。通过大量的静电测试实验证明,采用本文的设计方法处理,将一个原本± 2kV 放电就会死机的产品加以保护和改进,在± 8kV 的静电放电情况下依然可以稳定工作,起到了很好的静电防护效果。随着电子设备使用的日益广泛, ESD 设计是每一个结构设计工程师和电子设计工程师需要重点关心的问题,通过不断总结与学习, ESD 问题将不再是一个难题!
另附:本文部分资料摘自互联网,感谢原作者的无私奉献。另外如果此刻有朋友正遇上头疼的静电问题而束手无策,或是想咨询有关静电抑制器的信息,可以发邮件给我([email protected]),让我们一起探讨、相互学习、共同解决ESD问题!
‘捌’ 计算机的内部组件如何进行ESD防护
一、ESD三要素
ESD产生的三要素是干扰源、耦合路径和敏感设备,这三个要素中缺少其中的任何一个,都不会产生ESD问题。在PCB设计中,ESD的防护主要考虑的是ESD防护器件的布局及布线处理,以消除前述所说的ESD三要素中的其中一个或几个。
何为干扰源、耦合路径和敏感设备?
干扰源:产生ESD干扰的元器件、电子设备、系统或者自然干扰源;
耦合路径:使能量从干扰源耦合(或者传输)到敏感设备上,并使敏感设备产生响应的媒介;
敏感设备:对ESD干扰产生响应的设备,敏感设备可以是一个很小的元器件或者是某个电路模块,甚至是一个大系统;
ESD 三要素
二、PCB设计中的ESD防护
在进行PCB设计时,要考虑ESD的防护,PCB布局和布线是ESD防护的一个关键要素,合理的PCB设计可以减少故障检查及返工所带来的不必要成本。在增强PCB板ESD防护方面,我们主要分类成两部分讨论。第一,PCB布局走线方面;第二,结构接口方面。
在PCB布局走线方面,有以下几点:
1、在添加ESD防护器件的位置,尽量不要走关键信号线;
2、将敏感信号(如时钟、复位信号等)电路远离PCB边缘布局,防止因静电瞬间干扰造成了芯片的异常复位,当PCB是由多层板构成时,敏感信号要用地线保护,并尽量远离PCB边缘;
3、加大地的泄放面积,在进行铺铜处理时,要保证铺铜均匀,保持对地阻抗不变;
4、把对静电比较敏感的元器件,比如CPU等芯片,放置在离ESD放电源头比较远的地方。这样确保在打静电时,可能的介入点离敏感的元器件的距离比较远,将受到的干扰影响降低到最小,经验表明,8kv左右的静电经过5mm的距离后可完全衰减;
5、在PCB板边四周放置环形的地网络,每一层都添加,环形线的宽度为2.5mm以上,并以过孔将不同层的地网络等距离连接起来,过孔间距为13mm。需要注意的是,这个环形走线不要形成闭环的,否则形成了闭环的网络会造成天线效应,带来辐射方面的影响,因此,环形的绘制中注意留一个缝隙,缝隙间距大于0.5mm;
6、把静电防护元器件(TVS管、LC滤波器、铁氧磁珠、高压电容等)放在板间接口等保护位置,因为接口是ESD的入口,在最近的地方放置防护器件,效果较好,而且能降低给其他地方的电路带来自身的自感、耦合等干扰;
7、如果是多层板,尽量保证有一个完整的地网络层,保证重要信号能与地
‘玖’ ESD保护电路的几种方法
1 ESD 的产生及危害 当两个物体碰撞或分离时就会产生静电放电ESD 即静态电荷从一个物体移动到另一个物体两个具有不同电势的物体之间产生静态电荷的移动,类似于一次很小的闪电过程放电量的大小和放电持续时间取决于物体的类型和周围的环境等多种因素,当ESD 具有足够高的能量时将造成半导体器件的损坏静电放电ESD 可能随时发生例如插拔电缆或人体接触器件的I/O 端口或者是一个带电的物体接触半导体器件半导体器件触地以及静电场和电磁干扰产生足够高的电压引起静电放电ESD。 ESD 基本上可以分为三种类型,一是各种机器引起的ESD, 二是家具移动或设备移动引起的ESD ,三是人体接触或设备移动引起的ESD ,所有这三种ESD 对于半导体器件的生产和电子产品的生产都非常重要电子产品的使用过程最容易受到第三种ESD 的损坏,便携式电子产品尤其容易受到人体接触ESD 的损坏ESD 一般情况下会损坏与之相连的接口器件,另一种情况是遭受ESD冲击后的器件可能不会立即损坏而是性能下降导致产品过早出现故障。 当集成电路IC 经受ESD 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可高达几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 的损伤一般还包括内部金属连接被烧断钝化层被破坏晶体管单元被烧坏。 ESD 还会引起IC的死锁LATCHUP 这种效应和CMOS 器件内部的类似可控硅的结构单元被激活有关高电压可激活这些结构形成大电流通道一般是从VCC 到地串行接口器件的锁死电流可高达1 安培锁死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ESD冲击后可能存在两个不易被发现的问题一般用户和IEC测试机构使用传统的环路反馈方法和插入方法进行测试通常检测不出这两个问题。 1 RS-232 接口电路中接收器对发送器产生交叉串扰 同类产品RS-232 接口电路中的ESD 保护结构可能对某种波形的ESD或某个ESD 冲击电压失效经过ESD冲击后造成接收器输入端和发送器输出端之间形成通路从而导致接收器对发送器产生交调图一如果RS-232 接口电路中有关断电路那么关断期间经过ESD 冲击后更容易产生交调产生交调后将导致通信失败而且即使关断工作状态下发送器仍有输出导致关断失效使对方RS-232处在接收状态。
2 RS-232 接口电路对电源产生反向驱动 某些RS-232 接口电路中的ESD 保护结构经过ESD 冲击后可能在输入端与供电电源Vcc之间形成电流通路图二对其供电电源产生反向驱动如果供电电源没有吸入电流的能力通常来讲电源输出回路里有一个正向二极管这将导致电源电压Vcc 的增加从而损 坏RS-232 接口电路和系统内的其它电路因为RS-232 接口电路输入端的电压在5V 到25V之间使Vcc 有可能大于9V 超出电源电压的最大范围而烧坏电路。 2 ESD 保护电路 ESD 的产生是当两个物体碰撞或分离时即静态电荷从一个物体移动到另一个物体所以ESD最有效的保护是介质隔离是用绝缘介质把内部电路和外界隔离开1mm 厚的普通塑料如PVC 聚酯或ABS 能够保护8KV 的ESD 但是实际的介质不可能没有间隙和接缝所以材料的蠕变和间隙距离非常重要LCD显示屏触摸屏等都有很厚的边角12mm 隔离内部电路。 ESD 保护的第二个有效方法是屏蔽防止大的ESD 电流冲击内部电路ESD 冲击金属屏蔽外壳时最初几毫秒会比保护地电压高出许多屏蔽外壳电压会随着ESD电荷的转移而下降所以最初的几毫秒内会对内部电路产生二次ESD冲击所以仅仅使用外部屏蔽是不够的而要把内部电路与屏蔽外壳共地或者把内部电路进行介质隔离电气隔离也是一种抑制ESD 冲击的有效方法PCB 板上安装光耦和变压器虽然不能完全消除ESD的冲击但是结合介质隔离和屏蔽可以很好的抑制EDS冲击光耦和变压器尤其适合电源部分信号通路最好的隔离是光纤无线和红外线方式信号通路上的另一种保护方法是在每条信号线上外加阻容元件串联电阻能够限制尖峰电流并联到地的电容则能限制瞬间的尖峰电压这样做的成本低但是防护能力有限ESD的破坏力在一定程度上得到抑制但依然存在因为阻容元件并不能降低尖峰电压的峰值仅仅是减少了电压上升的斜率而且阻容元件还会引起信号失真以致限制了通讯电缆的长度和通讯速率外接的电阻/电容也增加了电路板面积。 另一种广泛使用的技术是外加电压瞬变抑制器或TransZorb?二极管这种防护非常有效,但仍有一些缺点外加器件仍会增加电路板面积防护器件的电容效应会增加信号线的等效电容成本较高TransZorb?二极管价格较贵大约25 美分/每个典型的3 发/5 收的COM 端口需要8 个TransZorb?二极管费用高达$2一种有效的方法是采用内部集成ESD 防护功能的串行接口器件这种器件比普通无防护功能的器件价格要贵但增加的费用比起外加防护二极管的费用要低内部集成的ESD,防护电路不会增加任何输入输出管脚的等效电容也节省了电路板面积MAXIM公司近几年发展了享有专利的集成ESD防护技术并可提供全系列的ESD防护串行接口器件包括与标准器件完全兼容的产品MAXIM公司还将同样的技术应用到模拟开关和开关去抖产品中所有这些器件的ESD 防护能力都符合15kV IEC1000-4-2 气隙放电8kVIEC1000-4-2 接触放电15kV人体模型HBM 测试标准下表是MAXIM公司具有抗静电功能的器件。 3 MAXIM 公司的ESD 保护技术 欧洲共同体所规定的ESD 保护有其严格的测试标准 对于正常工作方式下ESD 结构必须完全透明 ESD 过程中不能发生闭锁现象 必须通过所有相关ESD 测试标准 15kV ESD 人体模式测试标准 8kV ESD IEC 1000-4-2 接触放电模式测试标准 15kV ESD IEC 1000-4-2 空气间隙放电模式测试标准 4kV ESD IEC 1000-4-4 电气快速瞬变/猝发模式测试标准 其中IEC 1000-4-2 与15kV 人体模式测试标准之间的主要差别在于峰值电流相同电压下IEC 1000-4-2 冲击的吸收电流要比人体模式高出5 倍以上4kV ESD IEC 1000-4-4电气快速瞬变/猝发模式测试标准是模拟产生开关和继电器的电弧放电结果MAXIM 器件可提供4kV 的保护两倍于IEC 1000-4-4 标准的2kV 指标。 在现实世界中,ESD所产生的波形可能是各种各样的。不管是何种波形,MAXIM的工程师设计出了适应性非常强的结构对器件提供ESD 保护。