江蘇USB3.0接口ESD保護元件原理

高頻信號接口的ESD防護電路設(shè)計主要是致力于降低防護電路的并聯(lián)結(jié)電容和串聯(lián)電感，并要求防護器件有ns級的響應(yīng)速度。在GHz以下的電路中選用低容值TVS和低容值快速開關(guān)二極管是比較廉價的方案，在GHz以上的電路中選用LC高通濾波器會有更加理想的ESD防護效果。ESD防護電路的防護能力與選用的防護器件、被保護器件的ESD敏感度、電路結(jié)構(gòu)形式、布線等因素密切相關(guān)，一般無法直接確定一個防護電路單元的防護能力，必須把防護電路單元和被保護的具體電路作為一個整體并按照標準IEC61000-4-2的測試方法進行測試，以確定一個實際電路的防護效果。因CMOS使用**為***的工藝之一，所以MOS器件成使用**為普遍的ESD保護器件。江蘇USB3.0接口ESD保護元件原理

在ESD設(shè)計中，Diode是一種常見的器件。圖2為Diode的一種典型應(yīng)用情況，在VDD相對于VSS發(fā)生PositiveESDPulse時，Diode發(fā)生雪崩擊穿并釋放ESD電流，從而保護內(nèi)部電路不受ESD影響。但由于二極管完全通過雪崩擊穿釋放ESD電流，在大電流下器件的功耗很大，因此這種模式下二極管的抗ESD能力往往很低，器件的微分電阻也較大；而在VDD相對于VSS發(fā)生NegativeESDPulse時，該Diode為正偏并釋放ESD電流，由于二極管的正向?qū)妷汉苄。四Ｊ较缕骷墓暮苄?，因此其抗ESD能力非常強。由于Diode在正偏和反偏兩種狀態(tài)下的ESD能力差別非常大，因此目前在使用二極管作ESD保護器件時往往會采用非常大的器件面積提升二極管反偏狀態(tài)下的ESD能力，如此一來，缺點是非常明顯的，它增大了ESD器件的面積占用，更為嚴重的是，對于高頻引腳而言，此方式會帶來較大的寄生電容，使引腳的頻率特性變差。江西耳機接口ESD保護元件封裝MM機器模型放電的波形與預(yù)料的家具模型波形相似，不同的是帶電電容較大。

SCR器件是除正向Diode外抗ESD能力**強的器件。當陽極出現(xiàn)PositiveESDPulse時，Nwell/Pwell結(jié)發(fā)生雪崩擊穿，擊穿產(chǎn)生的電子電流和空穴電流分別流過電阻RNw和Rpw，使PNP器件和NPN器件開啟，陽極的P+注入大量空穴，陰極的N+注入大量電子，注入的空穴成為NPN器件的基極電流，注入的電子成為PNP器件的基極電流，正反饋過程得以形成，使Nwell和Pwell均出現(xiàn)強烈的電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，繼而降低器件兩端的壓降。因此，SCR器件的維持電壓往往很低，并由此導(dǎo)致其抗ESD能力非常強，微分電阻也非常小。在陽極出現(xiàn)NegativeESDPulse時，電流可通過正偏的陰極P+/陽極N+釋放。

人體靜電防護編輯 播報人體是**普遍存在的靜電危害源。對于靜電來說，人體是導(dǎo)體，所以可以對人體采取接地的措施。(1).使用防靜電地面/ 防靜電鞋/ 襪(靜電從腳導(dǎo)到大地)通過腳穿防靜電性地面、地墊、地毯，人員穿上防靜電鞋襪，形成組合接地。(2).佩戴防靜電腕帶并接地(靜電從手導(dǎo)到大地)通過手用以泄放人體的靜電。它由防靜電松緊帶、活動按扣、彈簧軟線.保護電阻及插頭或夾頭組成。松緊帶的內(nèi)層用防靜電紗線編織，外層用普通紗線編織。靜電保護元件可提供多種封裝形式。

ESD靜電放電機器模型,機器模型的等效電路與人體模型相似，但等效電容是200pF，等效電阻為0，機器模型與人體模型的差異較大，實際上機器的儲電電容變化較大，但為了描述的統(tǒng)一，取200pF。由于機器模型放電時沒有電阻，且儲電電容大于人體模式，同等電壓對器件的損害，機器模式遠大于人體模型。靜電放電充電器件模型,半導(dǎo)體器件主要采用三種封裝型式(金屬、陶瓷、塑料)。它們在裝配、傳遞、試驗、測試、運輸及存貯過程中，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，就會使管殼帶電。器件本身作為電容器的一個極板而存貯電荷。CDM模型就是基于已帶電的器件通過管腳與地接觸時，發(fā)生對地放電引起器件失效而建立的。為防止ESD器件在芯片正常工作時導(dǎo)通，MOS的柵極總是采用關(guān)斷的連接方式。北京USB2.0ESD保護元件測試

靜電源包裝，出ESD防護區(qū)的器件必須使用防靜電包裝，以防外界靜電源的影響。江蘇USB3.0接口ESD保護元件原理

人體帶電的控制(1)在有防爆要求的車間內(nèi)，不得使用塑料、橡膠等絕緣地面，并盡可能保持濕潤。操作人員應(yīng)穿防靜電鞋，以減少人體帶電。如鋪有地毯應(yīng)夾織金屬絲，并與自來水管等接地體連接，以盡快導(dǎo)除靜電。(2)在易燃易爆場所，工作人員不應(yīng)穿合成纖維織物的衣服。(3)易燃易爆場所的坐椅不宜采用人造革之類的高阻材料制造。(4)對高壓帶電體應(yīng)加屏蔽，人體應(yīng)避免與高速噴射的氣體接近，以防靜電感應(yīng)。避免靜電過量積累有幾種簡單易行的方法：***，到自然環(huán)境中去。有條件的話，在地上赤足運動一下，因為常見的鞋底都屬絕緣體，身體無法和大地直接接觸，也就無法釋放身上積累的靜電。第二，盡量少穿化纖類衣物，或者選用經(jīng)過防靜電處理的衣物。貼身衣服、被褥一定要選用純棉制品或真絲制品。同時，遠離化纖地毯。第三，秋冬季要保持一定的室內(nèi)濕度，這樣靜電就不容易積累。室內(nèi)放上一盆清水或擺放些花草，可以緩解空氣中的靜電積累和灰塵吸附。第四，長時間用電腦或看電視后，要及時清洗裸露的皮膚，多洗手、勤洗臉，對消除皮膚上的靜電很有好處。第五，多飲水，同時補充鈣質(zhì)和維生素c，減輕靜電對人帶來的影響。江蘇USB3.0接口ESD保護元件原理

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