esd在电子设备中时有发生,在静电放电过程中,将产生潜在的破坏电压、电流和电磁场。esd产生强大的尖峰脉冲电流,包含丰富的高频成分,其最高频率甚至可能超过1ghz。这些高频脉冲使得pcb板上的走线变成非常有效的接收天线,使得感应出高电平的噪声。
esd对电路的干扰一是静电放电电流直接通过电路造成损害,另一是产生的电磁场通过电容耦合、电感耦合或空间辐射耦合等对电路造成干扰。
esd电流产生的场可直接穿透设备,或通过孔洞、缝隙、输入输出电缆等耦合到敏感电路。esd电流在系统中流动时,激发路径中所经过的天线,导致产生波长从几厘米到数百米的辐射波,这些辐射能量产生的电磁噪声将损坏电子设备或骚扰它们的运行。
若esd感应的电压或电流超过电路的电平信号,在高阻抗电路中,电流很小,此时电容耦合占主导,esd感应电压将影响电路电平信号;在低阻电路中,电感耦合占主导,esd电流将导致器件失效。
esd的两种主要破坏机制是:
① 由于esd电流产生的热量导致器件的热失效;
② 由于esd高的电压导致绝缘击穿,造成激发更大的电流,造成进一步的热失效。
esd失效可以分为永久失效及暂时失效。如果在静电接触传导放电时产生的电压过高电流过大,有可能会造成器件永久性损坏,如冬天用手接触电路,造成设备损坏而不能继续使用。而在有些情况下,一些较小的电路噪声,导致偶尔出现异常结果,但过后设备并未损坏,这种情况可称为esd暂时失效。
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esd对电子设备造成的危害