想到ESD時需注意的8個重要事實
- 陳毅斌
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最近，當我從機場安檢托盤上取回我的筆記型電腦時，忽然被靜電電擊了一下。這種情況非常常見，當空氣比較乾燥時，人體積累的靜電就會通過所接觸的導體進行放電。此時，我腦海中首先想到的是，「天啊！我的電腦最好有ESD保護。」如今隨著大多數消費電子產品的便攜性越來越好，其介面複雜性也與日俱增，因此，我們必須充分意識到設備遭受ESD損壞的可能性也明顯增加了。那麼，讓我們來想想如何在產品設計中實現ESD保護吧。下面所提到的「想到ESD時需注意的8個重要事實」旨在激發這一思維過程，希望能說明任何電子系統中的關鍵設計要素，確保其可靠性。
1.主動矽器件比被動器件更堅固。聚合物或變阻器之類的被動器件可能在成本上很吸引人，卻不具備系統所需的持續保護功能。這些器件在遭受多次ESD事件後不但會性能下降，而且還需要較高的峰值電壓才能反應ESD事件，讓系統承受較高的箝位電壓。相比之下，矽解決方案可以更有效地防止危險電壓水準傳入系統，且不會受到較弱的被動器件性能降低的困擾。
2.積體電路的尺寸日益縮小，其抗靜電能力也隨之減弱。減少IC晶片(32nm或更小)中的平版印刷節點可能有助於降低生產成本，卻增加了晶片遭受ESD損壞的風險(更少的柵極氧化層且無備用矽可用幹內部保護電路)，因而常需要配備外部ESD保護器件。
3.布局非常重要。ESD二極體應盡可能接近ESD源(介面位置)，遠離您要保護的敏感ASIC電路。
4.動態電阻越低越好。選擇ESD保護器件時，應仔細查找資料表上的動態電阻參數(並非所有供應商都提供)。與簡單的箝位電壓相比，低動態電阻設備通常可以更有效地防止ESD損壞。
5.某些暫態電壓峰值比典型ESD衝擊的能量更大。暫態電壓峰值(例如：信號線如乙太網埠遭到雷擊)通常為非常密集的脈衝，因此可能需要比一般ESD二極體更為強大可靠的解決方案。許多供應商都提供專門對抗此類強力襲擊的二極體，通常稱為TVS(暫態電壓抑制)二極體。
6.系統級ESD設計和測試可以提高產品可靠性。在設計時必須認真考慮那些集成了敏感設備的整體系統。晶片系統的某些物理特性可能會影響設備的抗ESD性能。研究表明，用於生產環境的元件測試標準(如JEDEC JESD22-A114-B (HBM))還不足以保證產品的穩定性。在具體的應用電路板上按照IEC 61000-4-2標準進行系統級ESD測試，才是避免代價高昂的現場故障的最可靠方法。
7.軟重置或鎖定的罪魁可能是ESD。許多人認為ESD僅會對元件造成物理損壞，其實並非總是如此。ESD常會通過系統進行傳播，引發隨機雜訊、信號中斷和運行錯誤等。
8.接地遮罩和系統內置介面引腳也無法確保系統遠離ESD。電纜引腳或智慧卡同樣可能聚集靜電電荷，當它們插入系統時，靜電會繞過接地遮罩而對系統直接放電。
上述這些僅是您在為系統添加ESD保護時需要考慮的一部分因素，但是應當有助您找到正確的方向。很幸運，我的筆記型電腦埠擁有很好的ESD保護，在經歷了機場虛驚之後，現在仍然運行良好。我希望您的產品也具有同樣的優良品質。
恩智浦推出超小型SOD962(0201)封裝靜電保護元件
PESD5V0-SF series是目前業界最小的矽製程靜電保護元件。
產品特色：
●矽製程的保護元件沒有性能衰減的問題，不會因為多次ESD放電而降低保護能力。
●SMD封裝，大小為0.6mm * 0.3mm*0.3mm (L*W*H)，極小的體積及高度，可以放在任何位置。
●提供多種的電容值組態，以及單雙向的組合，客戶可以根據不同的應用來選擇適合的元件。
●不因為體積小而降低保護能力，電容值在12pF以上的元件，抗靜電能力高達30仟伏，而0.25pF的元件則滿足業界最低標準8仟伏。
超低壓降的線性穩壓IC：LDO Regulator─LD680x Series
線性穩壓IC是恩智浦新推出的產品線，該產品線專注於開發超低壓降的LDO及超小型的封裝。另外，簡潔的電路設計也是LD680X系列的一大優勢。
產品特色：
●超低壓降：≤60mV(Iout=200mA)。
●超低輸出雜訊電壓：30μVrms (typical) (10Hz~100KHz)， 不需加額外的Noise cancellation電容。
●超小型封裝：CSP(0.76*0.76*0.5mm)是業界最小的封裝，適合空間需求大的手持式裝置。
●最小空間需求：只需再加2個小電容。
●最大強度靜電保護能力：10KV HBM。
