在JS-001-2012及MIL-STD-883H中,帶電的人體都用100皮法(pF)電容器及1500歐姆的放電電阻來模擬。在測試過程中,電容會充電到數千伏(常見的是2kV、4kV、6kV及8kV),再借由電阻串聯到被測器件進行放電。典型的HBM波形有2至10納秒的上升時間、每千伏特0.67安培的電流,及200納秒脈沖寬度的雙重指數信號衰減波形。如果帶電人體通過其手持的小金屬物件,如鑰匙、螺絲刀等對其他物體產生的放電稱為人體-金屬ESD模型,與典型的人體放電模型有明顯的差別。人體-金屬ESD產生的放電電流的峰值一般要比人體ESD大5~7倍。原因是金屬物件的電極效應使得人體放電的等效電阻***變小。多層壓敏電阻作為ESD靜電保護元件,具有較高的成本優勢。安徽貼片ESD保護元件電容
人體放電模型(HBM)法規:十九世紀時,人們曾用這種模型來調查礦坑中的氣體混合物事件。美國***標準MIL-STD-883的第3015.8號方法建立了一個簡化的等效電路,以及模擬人體模型需要的測試程序。另一個國際廣為使用的法規是ANSI/ESDA-JEDECJS-001:靜電放電敏感度測試。人體模型主要用在工廠生產環境中,另一個類似的法規IEC61000-4-2,是系統級的靜電測試法規,則是在在系統層級的測試。我國靜電放電對應的國標相對應的標準為GB/T17626.2。上海HDMI接口ESD保護元件原理通過串聯的方式可以有效降低ESD防護電路的電容。
常見人體帶電過程如下:(1)人從椅子上站起來,或擦拭墻壁等過程(**初的電荷分離發生在衣物或其他相關物體外表面,然后,人體由感應帶電。(2)人在高電阻率材料制成的地毯等絕緣地板上走動(**初的電荷分離發生在鞋和地板之間,然后,對于導電性鞋,人體由電荷傳遞而帶電;對于絕緣鞋,人體是因感應而帶電)。(3)脫下外衣時的靜電。這是發生在外層衣物與內層衣物之間的接觸起電,人體則經過電荷傳遞或感應而帶電。(4)液體或粉體從人拿著的容器內倒出(該液體或粉體把一種極性的電荷帶走,將等量異性的電荷留在人體上。(5)與帶電材料接觸。如對高度帶電粉體取樣時的帶電。當存在連續起電過程時,由于電荷泄漏和放電,使得人體比較高電位被限制在約50kV以下。
提高防護電路箱位電壓或導通電壓的設計方法由于低容值要求選用的防護器件的箱位電壓(或導通電壓)低于高頻信號可能的**人峰值電壓時,防護器件將對高頻信號產生“壓縮”的限幅問題,此時可以采用以下優化設計方法,提高防護器件的箝位電壓:A.二極管偏置法一對防護二極管施加反向偏壓,使二極管的導通電壓大于高頻信號峰值電平。B.二極管串聯法-n只二極管同向串聯,導通電壓提高n倍;兩只二極管反向串聯,導通電壓為其反向擊穿電壓;也可以通過低容值防護二極管串聯穩壓二極管的方法提高防護電路的箱位電壓。C.二極管串聯電容法-防護二極管串聯電容后,高頻信號通過二極管對電容充電,電容充電后對二極管提供偏壓,提升二極管的正向導通電樂。MOS與BJT用于ESD放電保護原理基本上是一樣的,均是通過寄生的BJT來釋放ESD電流。
靜電放電形式與帶電體的幾何形狀、電壓和帶電體的材質有關。靜電放電形式:電暈放電(1)電暈放電:是發生在帶電體前列或曲率半徑很小處附近的局部放電。電暈放電可能伴有輕微的嘶嘶聲和微弱的淡紫色光。電暈放電一般沒有引燃危險。刷形放電和傳播型刷形放電(2)刷形放電和傳播型刷形放電:都是發生在絕緣體表面的有聲光的多分支放電。當絕緣體背面緊貼有金屬導體時,絕緣體正面將出現傳播型刷形放電。同一絕緣體上可發生多次刷形放電或傳播型刷形放電。刷形放電有一定的引燃危險;傳播型刷形放電的引燃危險性大。(3)火花放電:是帶電體之間發生的通道單一的放電。火花放電有明亮的閃光和有短促的爆裂聲。其引燃危險性很大。(4)雷型放電:是懸浮在空間的大范圍、高密度帶電粒子形成的閃電狀放電。其引燃危險性很大。防靜電的四項基本原則一:等電位連接,與敏感器件接觸的導體實現等電位連接,避免因導全帶靜電發生放電。福建高浪涌ESD保護元件原理
ESD脈沖頻譜的高頻信號特征和高頻電路分布參數的嚴格約束使得在高頻電路中防護器件的可選擇性很小。安徽貼片ESD保護元件電容
靜電放電機器模型MM因在日本得到廣泛應用,也叫日本模型。與家具模型不同的是它主要由200pf電容串非常低的電阻(<10Ω)代替通常串聯的電阻構成。機器模型的典型**如帶電絕緣的機器人手臂、車輛、絕緣導體等。機器模型放電的波形與預料的家具模型波形相似,不同的是帶電電容較大。典型的機器模型對小電阻放電的波形,峰值電流可達幾百安培,持續時間(決定于放電通路的電感)為幾百納秒。機器放電模型是電子元器件的(HBM/MM/CDM)三個重要放電模型之一,其主要的測試設備為EST883A靜電放電模擬器,它是EST883A靜電放電模擬器(電子元器件如二極管、三極管和集成電路等人體模型**)的基礎上增加了機器模型(MM)。安徽貼片ESD保護元件電容
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