電子通訊產品ESD防護及具體方法淺述論文

時間：2024-06-11 18:47:24 電子信息工程畢業論文我要投稿

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　　摘要：在電子通訊產品具體的設計以及使用的過程中，經常產生靜電的釋放，簡稱為ESD，這種靜電釋放會給產品帶來一定的干擾，從而損壞產品內部的元器件，引起嚴重的故障，甚至會使產品失效。因此，對于ESD防護具體的設計具有重要的意義。本文主要講述了ESD帶來的主要危害以及電子通訊產品使用ESD防護的具體設計方法。

電子通訊產品ESD防護及具體方法淺述論文

　　關鍵詞：

　　關鍵詞：電子通訊產品 ESD防護設計方法

　　ESD就是電荷迅速中和產生的現象，是靜電釋放的過程。通過靜電源產生一種電能，隨后進入相應的電子組件中，最終得到感應迅速放電產生的一種現象。ESD防護主要是為了有效的較少靜電的積累，從而避免產生爆炸，引起火災或者是電擊等。ESD防護的原則就是有效的抑制產生靜電，讓靜電能夠迅速的釋放。大部分電子通訊的產品都非常容易與人的接觸產生大量的靜電，對于電子通訊產品最終設計的成功與否直接影響著人們的生活，同時會造成一些企業之間的責任糾紛等。在電子通訊產品的使用中，由于釋放靜電對產品帶來的損傷比例比較大，因此，對電子通訊產品進行ESD具體的防護設計具有重要的意義，也是整個電子產品設計中重要的環節。

　　1 ESD帶來的主要危害

　　1.1 ESD使電子通訊產品中的元器件受損失效

　　當帶電的物體在器件中產生一種放電通路，帶電器件自身產生了一種放電通路，這兩種情況都會產生ESD，進而使產品內部的器件造成損傷，導致器件失效。其中失效的模式主要分為兩種，一種是突發性失效，另一種是緩慢失效。

　　1.1.1 突發性失效

　　突發性失效主要是由于產品器件內部的芯片介質被突然燒毀，或者是多個電參數突然發生嚴重的惡化，最終導致完全失去原有的器件功能。一般情況下，主要表現為電參數產生漂移或者是造成器件內部的開路短路。發生這種突發性失效的概率大約占10%左右。突發性失效有MOS結構內部的氧化層突然被擊穿，二次擊穿，薄膜電阻發生熔斷，硅片的部分區域出現融化等現象。

　　1.1.2 緩慢失效

　　緩慢失效主要是由于器件突然受到ESD的影響受到了一些比較輕微的損傷，內部的器件具有的性能并不是突然消失，而是逐漸下降，器件的各個參數指標也是逐漸下降，為器件的使用造成了隱患，電路在產品使用的過程中逐漸發生劣化，最終會導致器件失效。這種緩慢失效的概率大約占90%左右。緩慢失效的有擊穿電壓的逐漸降低，p 值的減小，器件的噪聲逐漸增加、失調電流增加、參數的退化等。

　　1.2 ESD造成信息的差錯，使邏輯電路出現錯誤動作

　　通過實踐足以證明，ESD主要是脈沖干擾，在使用的電子通訊產品中造成靜電接觸，還能夠在使用的設備內部測量到一種幾十幅值產生的干擾脈沖，就是突然產生的這種干擾脈沖，會造成信息出現錯誤，使原本的邏輯電路發生翻轉，最終導致電子通訊產品出現使用故障。ESD還能夠產生幾百千赫到幾十兆赫頻帶的電磁脈沖干擾。產生的這種電磁脈沖干擾最終耦合到電子通訊產品內部的敏感電路時，會產生嚴重的信息錯誤，最終使電子通訊產品出現使用故障。

　　1.3 釋放高壓靜電導致吸附大量的塵埃微粒

　　靜電電荷對塵埃微粒具有非常強的吸附能力，電子通訊產品中一旦吸附大量的塵埃微粒會導致半導體芯片和PCB板產生比較嚴重污染，使半導體芯片和PCB板自身具有的絕緣電阻率逐漸降低，最終使電子通訊產品內部的各個元器件減慢工作效率，甚至會使整個電子通訊產品內部的器件失效。

　　2 電子通訊產品使用ESD防護的具體設計方法

　　在設計電子通訊產品使用的ESD防護過程中，需要結合靜電釋放耦合最后到電子線路具體的耦合方式。例如，電感耦合、電容耦合或者是直接傳到電子線路使用的耦合方式等，對靜電進行有效的屏蔽，進行絕緣隔離一系列的合理操作，做好電子通訊產品使用的靜電保護。

　　2.1 機殼靜電進行保護設計

　　電子通訊產品具體的搭接情況直接關系到產品靜電抗干擾能力，兩者之間存在密切的聯系。電子通訊產品能夠進行良好的搭接，加快靜電泄放的具體速率;同時，產品自身具有的靜電抗感染能力也會逐漸增強。因此，在設計電子通訊產品內部的機殼進行靜電保護時，需要特別注意的是在所有機殼外露的表面上都要進行復絕緣漆的涂抹工作。為了能夠有效的避免出現二次電弧的現象，還需要減少金屬零件中各種尖銳的邊緣，并且需要將地線等內部電路與產品的機殼保持一定的安全距離。另外，將機殼接地以及工作地進行單獨的處理，接到地樁上。

　　2.2 對金屬部件進行具體的靜電保護設計

　　2.2.1 阻止靜電電流通過

　　在電子通訊產品的使用中，一些非常容易在使用過程中被人們觸碰的小部件，或者是一些小面板、按鈕等，不能使用較多的金屬設計，可以利用一些薄膜設計開關面板，或者是使用效果較好的絕緣物質等。在電子通訊產品中，一些并不存在較大關聯的各種內部部件，如果必須使用金屬設計，可以在金屬部件的表面適當的涂抹上減少靜電的復絕緣層，并將這些金屬部件與其他的內部部件保持一定的安全距

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