ESD静电放电抗扰度测试常见问题

时间：2022-06-07

静电放电形成的机理及其对电子产品的危害

静电是两种介电系数不同的物质磨擦时，正负极性的电荷分别积累在两个物体上而形成。就人体而言，衣服与皮肤之间的磨擦发生的静电是人体带电的主要原因之一。静电源跟其它物体接触时，存在着电荷流动以抵消电压，这个高速电量的传送，将产生潜在的破坏电压、电流以及电磁场，这就是静电放电。在电子产品的生产和使用过程中，操作者是较活跃的静电源，可能积累一定数量的电荷，当人体接触与地相连的元件、装置的时候就会产生静电放电。静电放电一般用ESD表示。

ESD会导致电子设备严重地损坏或操作失常。

大多数半导体器件都很容易受静电放电而损坏，特别是大规模集成电路器件更为脆弱。静电对器件造成的损坏有显性的和隐性的两种。隐性损坏在当时看不出来，但器件变得更脆弱，在过压、高温等条件下较易损坏。ESD两种主要的破坏机制是：由于 ESD电流产生热量导致设备的热失效；由于 ESD感应出高的电压导致绝缘击穿。

除容易造成电路损害外，ESD也会对电子电路造成干扰。ESD电路的干扰有二种方式。一种是传导方式，若电路的某个部分构成了放电路径，即ESD接侵入设备内的电路，ESD电流流过集成片的输入端，造成干扰。ESD干扰的另一种方式是辐射干扰。即静电放电时伴随火花产生了尖峰电流，这种电流中包含有丰富的高频成分。从而产生辐射磁场和电场，磁场能够在附近电路的各个信号环路中感应出干扰电动势。该干扰电动势很可能**过逻辑电路的阀值电平，引起误触发。辐射干扰的大小还取决于电路与静电放电点的距离。ESD产生的磁场随距离的平方衰减。ESD产生的电场随距离立方衰减。当距离较近时，无论是电场还是磁场都是很强的。ESD发生时，在附近位置的电路一般会受到影响。ESD在近场，辐射耦合的基本方式可以是电容或电感方式，取决于ESD源和接受器的阻抗。在远场，则存在电磁场耦合。与 ESD相关的电磁干扰（ EMI）能量上限频率可以**过 1GHz。在这个频率上，典型的设备电缆甚至印制板上的走线会变成非常有效的接收天线。因而，对于典型的模拟或数字电子设备， ESD会感应出高电平的噪声。一般来说，造成损坏，ESD电火花必须直接接触电路线，而辐射耦合通常只导致失常。在 ESD作用下，电路中的器件在通电条件下比不通电条件下更易损坏。

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ESD静电放电抗扰度测试常见问题
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