電子通信產(chǎn)品的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)分析

摘 要

電子通信產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等一系列的過(guò)程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)靜電釋放現(xiàn)象。ESD現(xiàn)象對(duì)電子通信產(chǎn)品的正常、有效工作會(huì)帶來(lái)一定的影響，甚至還可能出現(xiàn)嚴(yán)重故障。因而，我們應(yīng)該對(duì)電子通信產(chǎn)品的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)引起足夠的重視。本文列舉了ESD帶來(lái)的具體危害，并根據(jù)現(xiàn)存的ESD防護(hù)方案存在的弊端提出了有關(guān)注意事項(xiàng)。

【關(guān)鍵詞】電子通信產(chǎn)品 ESD防護(hù) 設(shè)計(jì)

電子通信產(chǎn)品若是ESD靜電防護(hù)的設(shè)計(jì)不好，不僅會(huì)影響生產(chǎn)過(guò)程中企業(yè)的生產(chǎn)效率，增加企業(yè)各部門(mén)間的責(zé)任糾紛，而且還使得電子通信產(chǎn)品的使用在一定程度上受到影響，直接降低電子通信產(chǎn)品在市場(chǎng)上的價(jià)位。因而，電子通信產(chǎn)品中ESD靜電防護(hù)措施是產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié)。

1 ESO所帶來(lái)的危害

ESD即靜電的釋放，靜電的釋放，是一種電荷快速中和的現(xiàn)象，它是靜電源所產(chǎn)生的電能，進(jìn)人電子組件后得到感應(yīng)而產(chǎn)生的快速放電現(xiàn)象。而ESD防護(hù)就是為了防止靜電積累所引起的爆炸、火災(zāi)等危害事件，以及由于電子器件的損壞或失效而對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生的不良影響而采取的防護(hù)措施。防范的根本點(diǎn)是抑制靜電的產(chǎn)生或者采取措施加速靜電泄漏，靜電中和。

1.1 ESO對(duì)電子元器件的危害

在放電的過(guò)程中，靜電會(huì)產(chǎn)生電流，改變周?chē)碾姶艌?chǎng)，電子元件所接收到的信號(hào)會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤，數(shù)字邏輯的電路發(fā)生異常的反應(yīng)，造成電子元件發(fā)生開(kāi)路或短路現(xiàn)象，從而導(dǎo)致電子產(chǎn)品產(chǎn)生死機(jī)現(xiàn)象，減低其工作能力。如果帶電體沒(méi)有較高的靜電位，即沒(méi)有足夠的靜電放電，那么電子元件將會(huì)失去效用，而且這種情況一般很難預(yù)防和檢測(cè)到。電子元器件若是發(fā)生過(guò)多次這樣的靜電放電現(xiàn)象，會(huì)完全失去其效用，給人們帶來(lái)的損失非常大。

1.2 ESD對(duì)電子產(chǎn)品產(chǎn)生的信息干擾

靜電釋放是脈沖干擾式，在對(duì)一些電子產(chǎn)品進(jìn)行靜電放射后， 在電子通訊產(chǎn)品的內(nèi)部幾個(gè)不確定的位置的檢測(cè)的幅度值比脈沖干擾大得多，最后可能導(dǎo)致邏輯電路的翻轉(zhuǎn)，使得設(shè)備出現(xiàn)故障。如果電子通訊產(chǎn)品敏感電路與脈沖相遇時(shí)，也會(huì)造成錯(cuò)誤信息的出現(xiàn)，使電子通訊產(chǎn)品發(fā)生故障。

1.3 靜電吸附塵埃微粒

高壓靜電很容易吸附空氣中的塵埃微粒，使得PCB板和半導(dǎo)體芯片受到污染，降低它們的絕緣電阻率。這樣的話會(huì)在使得電子器件的工作效率受到很大的影響，甚至有可能導(dǎo)致電子器件失效。

2 現(xiàn)有的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)存在的弊端

在現(xiàn)有的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)方案中，普遍存著許多問(wèn)題，綜合起來(lái)說(shuō)可以歸納為兩類(lèi)，電氣應(yīng)力（EOS）和ESD區(qū)分問(wèn)題和系統(tǒng)類(lèi)型的識(shí)別問(wèn)題。（1）EOS 和ESD 的區(qū)分問(wèn)題：EOS （Electrical Over- Stress）是指通過(guò)電壓產(chǎn)生熱效應(yīng)對(duì)電子元件的破壞。ESD應(yīng)該屬于EOS特殊的一類(lèi)，在設(shè)計(jì)ESD的防護(hù)方案時(shí)，由于兩者概念的模糊，使得兩者的性能指標(biāo)混淆，從而最終導(dǎo)致裝置的ESD防護(hù)受到影響。（2）系統(tǒng)類(lèi)型的識(shí)別問(wèn)題：系統(tǒng)的識(shí)別對(duì)于ESD防護(hù)方案的設(shè)計(jì)也起著非常重要的作用。系統(tǒng)的類(lèi)型不同，所采取的防護(hù)措施也不同。ESD的敏感類(lèi)型包括對(duì)電壓敏感和對(duì)能量敏感。相對(duì)來(lái)說(shuō)，對(duì)電壓敏感的要求程度要高于對(duì)系統(tǒng)敏感的情況。

3 ESD防護(hù)設(shè)計(jì)的要求和注意事項(xiàng)

靜電是無(wú)可避免的，因此在對(duì)靜電的防護(hù)設(shè)計(jì)方面應(yīng)該予以重視，從電子通訊產(chǎn)品元件的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到銷(xiāo)售、使用都應(yīng)該對(duì)做好防護(hù)措施，對(duì)靜電釋放進(jìn)行檢測(cè)。電子通信產(chǎn)品靜電防護(hù)設(shè)計(jì)工作中我們應(yīng)該注意以下事項(xiàng)：

3.1 必須明確確定 ESD防護(hù)方案執(zhí)行等級(jí)

ESD的防護(hù)可以分為不同的等級(jí)。一般分為基本防護(hù)和全面防護(hù)。基本防護(hù)包括對(duì)相關(guān)人員的基本ESD培新，灌輸他們這方面的知識(shí)，增強(qiáng)他們的防護(hù)意識(shí)。主要是有傳導(dǎo)性的工作面需要接觸地面，人暴露在外面的皮膚可以通過(guò)傳到體接觸地面，聚乙烯保護(hù)包裝等等。而全面防護(hù)是指在基本的防護(hù)措施基礎(chǔ)之上的，增加一些ESD防護(hù)措施。如，在對(duì)電子通信產(chǎn)品進(jìn)行包裝時(shí)，須采用雙層包裝，并在包裝的最外層可以貼上類(lèi)似于金屬薄片的包裝紙，以防靜電。另外，不同的電子通信產(chǎn)品采用的包裝措施等級(jí)也不相同，一定要在包裝之前先了解電子通信產(chǎn)品元器件的ESD保護(hù)等級(jí)，從而針對(duì)性地采取不同的包裝，對(duì)靜電加以防范。

3.2 根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際需求來(lái)制定ESD防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)

各中產(chǎn)品的ESD防護(hù)在實(shí)際的應(yīng)用中存在著很大差異，其標(biāo)準(zhǔn)和要求由于產(chǎn)品的實(shí)際用途也不盡相同。各個(gè)企業(yè)單位應(yīng)該提供具體而詳細(xì)的ESD保護(hù)要求，根據(jù)各個(gè)產(chǎn)品的性質(zhì)、用途、特性的不同制定不同的標(biāo)準(zhǔn)，采取不同的防范措施。在為電子通信產(chǎn)品的電路設(shè)計(jì)、ESD防護(hù)包裝等都應(yīng)該提出具體的要求。另外，各單位應(yīng)該加強(qiáng)管理和監(jiān)控，增加ESD防護(hù)設(shè)施的花費(fèi)，加強(qiáng)相關(guān)人員的培訓(xùn)，將ESD防護(hù)落到實(shí)處。

3.3 有針對(duì)性地進(jìn)行ESD防護(hù)

在電子通信產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段即要將ESD防護(hù)考量在內(nèi)，這樣能夠避免電子通信產(chǎn)品在生產(chǎn)后所造成的靜電釋放帶來(lái)的不利影響。如果在電子通信產(chǎn)品的設(shè)計(jì)基本定型且不做大幅度修改的情況下才去考慮其ESD防護(hù)措施，將會(huì)使靜電防護(hù)效果大大降低，造成不必要的財(cái)力和人力損耗。另外，電子通信產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該有電子通信產(chǎn)品元器件的靜電釋放順序表，充分了解各電子元器件所釋放的靜電情況。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，電子通信產(chǎn)品的ESD防護(hù)在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到應(yīng)用過(guò)程中是至關(guān)重要的。相關(guān)企業(yè)必須引起足夠的重視，加強(qiáng)ESD防護(hù)管理，制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，在設(shè)計(jì)之處就把ESD防護(hù)放在重要位置，減少后期不必要的浪費(fèi)和損失。

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作者單位

楊媛媛（1984-），女，苗族，貴州省凱里市人。貴州大學(xué)碩士。現(xiàn)為貴州電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師。研究方向?yàn)殡娮优c通信工程。

作者單位

貴州電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系 貴州省凱里市 556000endprint