保护您的电路免受静电放电损坏

这种类型的损坏最容易发生在组装过程中或在芯片组装到它们最终的 PCB 放置位置之前。

是的，理论是伟大的，但没有什么比现实更能把你从云端带出来了。对于今天的电子产品，我们应该通过在我们的集成电路中设计稳健的 ESD 结构来覆盖所有 ESD 基础。我们认为一切都很好，我们的电路是安全的，直到我们开始工作而不考虑 ESD 保护。

静电放电或 ESD 的定义是在不同静电势的物体或表面之间的静电荷转移。此事件在短时间内发生在高电压下，在千伏 （kV） 范围内，从 1 到 100 纳秒 （ns）。您可以想象，使用这些类型的电压和时间单位，ESD 事件具有快速边缘。当此类事件发生时，存储的静电荷会转移，并且会出现可见或不可见的火花。

您可以穿着皮鞋穿过地毯并触摸您的同伴的鼻子，从而体验您自己的个人 ESD 事件。这是一次令人震惊的经历，至少对我们中的一个人来说，但不是致命的。明显的火花很容易被人类识别；但正是这些看不见的火花是如此之小，只有我们带有敏感接口的电子设备才能检测到。个人很可能通过触摸没有 ESD 保护的设备而在不知不觉中造成破坏性 ESD 电路损坏。我从个人经历中知道这一点。在高电荷 ESD 环境中，其封装内的 ESD 保护硅芯片将被破坏（图 1）。

图 1. 硅 ESD 损坏的放大示例显示金属迹线消失、钝化破裂和一种热迁移。（来源：Maxim Integrated，应用笔记 639）

在图 1 中，硅已经暴露在 ESD 事件中。造成的损坏是灾难性的，包括金属痕迹蒸发、钝化区域受损以及可能的电热迁移软错误。从技术上讲，如果电路仍在运行，则以后可能会出现软错误（也称为规格降级）。

这种类型的损坏最容易发生在组装过程中或在芯片组装到它们最终的 PCB 放置位置之前。IC 的内部 ESD 保护电路在预组装处理和组装操作期间为硅片提供一些保护。在这种环境中，低阻抗接地路径用作放电路径。在组装或 IC 测试环境中，低阻抗接地路径的实现包括腕带、接地地板、接地桌面和 ESD 离子发生器。一旦 IC 安装在 PCB 中并与其他组件互连，这种受保护的环境就会显着降低易失性 ESD 路径的可能性。通过适当的 ESD 控制和预防，内部 ESD 电路很有可能永远不会被使用。

人们在与周围环境互动时经常会产生 ESD 火花。这些有害火花可以通过完全降解或破坏硅来改变半导体器件的特性。ESD 事件是一个严重的工业问题，每年造成数十亿美元的损失。在您选择最终产品之前，在您的实验室中遵循良好的 ESD 预防实践并检查您的产品数据表以了解 ESD 保护规范是值得的。几周后加入我，我将为您提供硅 ESD 测试策略。

审核编辑：郭婷