電子設(shè)備靜電防護(hù)設(shè)計(jì)要求

1、2021-10-311EMC交流內(nèi)容n電子設(shè)備靜電防護(hù)設(shè)計(jì)n國際認(rèn)證介紹和產(chǎn)品安全性設(shè)計(jì)要求n電子通訊設(shè)備雷擊浪涌保護(hù)設(shè)計(jì)指南2021-10-312電子設(shè)備靜電防護(hù)設(shè)計(jì)要求質(zhì)企中心可靠性部 2002年6月2021-10-313靜 電2021-10-314人體靜電電位靜靜 襪襪 電位（電位（kV）鞋鞋 赤赤 腳腳 尼龍襪尼龍襪薄毛襪薄毛襪 導(dǎo)電襪導(dǎo)電襪橡膠底運(yùn)動(dòng)鞋橡膠底運(yùn)動(dòng)鞋20.019.021.020.0新皮鞋新皮鞋5.08.57.06.0防靜電鞋防靜電鞋2.04.03.03.52021-10-315人體靜電電位 靜電產(chǎn)生原因靜電產(chǎn)生原因 人體靜電電位（人體靜電電位（kV）RH（1020）%R

2、H（6590）%在合成纖維地毯上走動(dòng)在合成纖維地毯上走動(dòng) 35 15在乙烯樹脂地板上行走在乙烯樹脂地板上行走 12 0.25在工作臺(tái)上操作在工作臺(tái)上操作 6 0.1包工作說明書的乙烯樹脂封包工作說明書的乙烯樹脂封皮皮 7 0.6從工作臺(tái)上拿起普通聚乙烯從工作臺(tái)上拿起普通聚乙烯袋袋 20 1.2從墊有聚氨基甲酸泡沫的工從墊有聚氨基甲酸泡沫的工作椅上站起作椅上站起 18 1.52021-10-316人體靜電電位靜靜 褲料褲料 電位（電位（kV）工作服工作服 純棉布純棉布毛料毛料丙烯丙烯聚酯聚酯尼龍尼龍 維尼龍維尼龍純棉布純棉布1.20.911.714.71.51.8維尼龍維尼龍/棉棉（55/45）

3、0.64.512.312.34.80.3聚酯聚酯 / 人造絲人造絲（65 / 35）4.28.419.217.14.81.2聚酯聚酯 / 棉棉（65 / 35）14.115.312.37.514.713.8工作服和褲子激烈磨擦后脫下時(shí)人體靜電電位2021-10-317靜電電位靜靜 褲料褲料 電位（電位（kV）工作服工作服 純棉純棉布布毛料毛料丙烯丙烯聚酯聚酯尼龍尼龍維尼龍維尼龍純棉布純棉布2.22.721.422.32.73.3維尼龍維尼龍/棉棉（55/45）0.99.418.017.58.50.5聚酯聚酯 / 人造絲人造絲（65 / 35）9.229.739.923.713.3 2.3聚酯聚

4、酯 / 棉棉（65 / 35）23.120.619.511.929.3 23.4工作服和褲子激烈磨擦后脫下時(shí)工作服的靜電電位2021-10-318靜電放電的定義v 靜電放電靜電放電（ESD-ESD-E Electrolectros static tatic D Dischargeischarge）帶電體周圍的場強(qiáng)超過周圍介質(zhì)的絕緣擊穿場強(qiáng)時(shí)，帶電體周圍的場強(qiáng)超過周圍介質(zhì)的絕緣擊穿場強(qiáng)時(shí)，因介質(zhì)產(chǎn)生電離而使帶電體上的靜電荷部分或全部消因介質(zhì)產(chǎn)生電離而使帶電體上的靜電荷部分或全部消失的現(xiàn)象失的現(xiàn)象。2021-10-319靜電放電的特點(diǎn)q 靜電放電是靜電放電是高電位高電位、強(qiáng)電場強(qiáng)電場、瞬瞬時(shí)大電流

5、時(shí)大電流的過程。的過程。q 靜電放電會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的靜電放電會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁輻射電磁輻射形成電磁脈沖（形成電磁脈沖（EMP）。）。2021-10-3110靜電放電的類型 電暈放電電暈放電 電暈放電一種高電位、小電流、空氣被局部電電暈放電一種高電位、小電流、空氣被局部電離的放電過程。離的放電過程。 刷形放電刷形放電 刷形放電是一種發(fā)生在導(dǎo)體與帶電絕緣體之間，放電通道刷形放電是一種發(fā)生在導(dǎo)體與帶電絕緣體之間，放電通道呈分散的樹叉形形狀的放電過程。呈分散的樹叉形形狀的放電過程。 火花放電火花放電 火花放電是一個(gè)瞬變的過程，放電時(shí)兩放電體之間的空氣火花放電是一個(gè)瞬變的過程，放電時(shí)兩放電體之間的空氣被擊穿，

6、形成被擊穿，形成“快如閃電快如閃電”的火花通道，靜電能量瞬時(shí)集的火花通道，靜電能量瞬時(shí)集中釋放。中釋放。2021-10-3111靜電放電的類型 種類種類 發(fā)生條件發(fā)生條件 特點(diǎn)及引燃引爆性特點(diǎn)及引燃引爆性電暈放電電暈放電當(dāng)電極相距較遠(yuǎn)，在物體當(dāng)電極相距較遠(yuǎn)，在物體表面的尖端或突出部位電表面的尖端或突出部位電場較強(qiáng)處較易發(fā)生場較強(qiáng)處較易發(fā)生有時(shí)有聲光，氣體介質(zhì)在物體尖端有時(shí)有聲光，氣體介質(zhì)在物體尖端附近局部電離，形成放電通道。感附近局部電離，形成放電通道。感應(yīng)電暈單次脈沖放電能量小于應(yīng)電暈單次脈沖放電能量小于20uJ，有源電暈單次脈沖放電能量則較此有源電暈單次脈沖放電能量則較此大若干倍，引燃能力

7、很小大若干倍，引燃能力很小刷形放電刷形放電在帶電電位較高的非導(dǎo)體在帶電電位較高的非導(dǎo)體與導(dǎo)體之間較易發(fā)生與導(dǎo)體之間較易發(fā)生有聲光，放電通道在靜電非導(dǎo)體表有聲光，放電通道在靜電非導(dǎo)體表面附近形成許多分叉，在單位空間面附近形成許多分叉，在單位空間內(nèi)釋放的能量較小，一般每次放電內(nèi)釋放的能量較小，一般每次放電能量不超過能量不超過4mJ，引燃引爆能力中，引燃引爆能力中等等火花放電火花放電主要發(fā)生在相距較近的帶主要發(fā)生在相距較近的帶電金屬導(dǎo)體間或靜電導(dǎo)體電金屬導(dǎo)體間或靜電導(dǎo)體間間有聲光，放電通道一般不形成分叉，有聲光，放電通道一般不形成分叉，電極有明顯放電集中點(diǎn)，釋放能量電極有明顯放電集中點(diǎn)，釋放能量比較

8、集中，引燃引爆能力較強(qiáng)比較集中，引燃引爆能力較強(qiáng)2021-10-3112靜電放電模型一v 人體模型（HBM）RCR = 1.5 kC = 100 pF2021-10-3113靜電放電模型二v 場增強(qiáng)模型(人體-金屬模型）RCR = 150 C = 150 pFIEC801-2 (1984)IEC801-2 (1991)IEC61000-4-2RBLBCBCHRHLH放電端CB=150 pF,RB=330,LB=0.040.2HCH=310 pF, RH=20200, LH=0.050.2H2021-10-3114靜電放電模型三v 家具模型R = 15 C = 150 pFRCLL = 0.20

9、.4 mH2021-10-3115靜電放電模型四v 帶電器件模型（CDM）R 、C、L的值根據(jù)器件的具體情況確定。一般較小。RCL2021-10-3116靜電放電模型五v 場感應(yīng)模型場感應(yīng)模型不是具體地模擬某一種靜電電源，而是總體描述由于靜電場的作用導(dǎo)致靜電放電而引起器件、儀器等失效的一種機(jī)制。2021-10-3117靜電放電的危害q 幾個(gè)實(shí)例幾個(gè)實(shí)例1 1、固體靜電造成的危害、固體靜電造成的危害某密閉貨車裝運(yùn)聚苯乙烯制品，行駛某密閉貨車裝運(yùn)聚苯乙烯制品，行駛600km600km后后，停車時(shí)發(fā)生爆炸，車頂被炸碎，飛離出事點(diǎn)，停車時(shí)發(fā)生爆炸，車頂被炸碎，飛離出事點(diǎn)30-60m30-60m。事故原

10、因是在行車過程中產(chǎn)生和積累。事故原因是在行車過程中產(chǎn)生和積累了靜電，而聚苯乙烯制品分解出少量易燃?xì)怏w了靜電，而聚苯乙烯制品分解出少量易燃?xì)怏w沒能能時(shí)排出，在車內(nèi)形成爆炸性混合物，過沒能能時(shí)排出，在車內(nèi)形成爆炸性混合物，過到一定濃度后遇靜電火花引起爆炸。到一定濃度后遇靜電火花引起爆炸。2021-10-3118靜電放電的危害q 幾個(gè)實(shí)例幾個(gè)實(shí)例2 2、人體靜電造成的危害、人體靜電造成的危害19801980年年1212月月2626日，某廠靶場臨時(shí)裝藥工房，工日，某廠靶場臨時(shí)裝藥工房，工人在裝人在裝100mm100mm榴彈炮，榴彈炮，3 3個(gè)人正往筒內(nèi)裝發(fā)射藥個(gè)人正往筒內(nèi)裝發(fā)射藥，另一個(gè)身穿羊皮大衣的

11、裝卸工人從外面走來，另一個(gè)身穿羊皮大衣的裝卸工人從外面走來，看到不穩(wěn)定，想用雙手扶住藥筒，他的手剛，看到不穩(wěn)定，想用雙手扶住藥筒，他的手剛摸到藥筒的瞬間，發(fā)生了爆炸事故，死摸到藥筒的瞬間，發(fā)生了爆炸事故，死1 1人，人，重傷重傷3 3人。分析其事故原因是：在干燥的冬季人。分析其事故原因是：在干燥的冬季，身穿羊皮大衣，人體活動(dòng)中可能帶上幾萬伏，身穿羊皮大衣，人體活動(dòng)中可能帶上幾萬伏的靜電。人體對藥筒放電引起爆炸。的靜電。人體對藥筒放電引起爆炸。2021-10-3119靜電放電的危害q 幾個(gè)實(shí)例幾個(gè)實(shí)例3 3、液體靜電造成的危害、液體靜電造成的危害某油船自某油船自261t261t油罐裝航空煤油，開

12、始十分鐘后油罐裝航空煤油，開始十分鐘后，油船爆炸，傷亡，油船爆炸，傷亡4 4人。其原因是航空煤油流人。其原因是航空煤油流過橡膠軟管時(shí)，產(chǎn)生約過橡膠軟管時(shí)，產(chǎn)生約30kV30kV的靜電電壓，煤油的靜電電壓，煤油蒸氣濃度已達(dá)到爆炸濃度極限，由輸油管上的蒸氣濃度已達(dá)到爆炸濃度極限，由輸油管上的凸出部位與油船之間的靜電放電火花點(diǎn)燃了易凸出部位與油船之間的靜電放電火花點(diǎn)燃了易燃易爆混合氣體引起爆炸。燃易爆混合氣體引起爆炸。2021-10-3120靜電放電的危害q 幾個(gè)實(shí)例幾個(gè)實(shí)例4 4、人體靜電對器件的危害、人體靜電對器件的危害某廠在使用高頻三極管某廠在使用高頻三極管3DG1423DG142時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)

13、奇怪的現(xiàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪的現(xiàn)象。當(dāng)工作人員在上班開始工作時(shí)，拿起第一只管子象。當(dāng)工作人員在上班開始工作時(shí)，拿起第一只管子測試，常常發(fā)現(xiàn)是壞的，其失效模式為發(fā)射結(jié)擊穿，測試，常常發(fā)現(xiàn)是壞的，其失效模式為發(fā)射結(jié)擊穿，以后就基本上是好的了。這種現(xiàn)象每天重復(fù)出現(xiàn)。經(jīng)以后就基本上是好的了。這種現(xiàn)象每天重復(fù)出現(xiàn)。經(jīng)研究認(rèn)為，這種失效是由人體靜電引起的。于是廠里研究認(rèn)為，這種失效是由人體靜電引起的。于是廠里規(guī)定，凡是第一次測試時(shí)，要先摸一摸地線，釋放靜規(guī)定，凡是第一次測試時(shí)，要先摸一摸地線，釋放靜電后，再去拿管子。自此，該現(xiàn)象消失。電后，再去拿管子。自此，該現(xiàn)象消失。2021-10-3121靜電放電的危害效

14、應(yīng)n 力學(xué)效應(yīng)n 熱效應(yīng)n 強(qiáng)電場效應(yīng)n 電磁輻射效應(yīng)2021-10-3122靜電放電的危害一v 力學(xué)效應(yīng)力學(xué)效應(yīng)半導(dǎo)體器件生產(chǎn)：靜電塵埃吸附在芯片上，使半導(dǎo)體器件生產(chǎn)：靜電塵埃吸附在芯片上，使IC的成品率下降。的成品率下降。紡織業(yè)：靜電力造成亂紗、掛條、粘合糾結(jié)等，紡織業(yè)：靜電力造成亂紗、掛條、粘合糾結(jié)等，影響產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。影響產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。印刷業(yè)和塑料薄膜包裝生產(chǎn)：靜電力影響正常印刷業(yè)和塑料薄膜包裝生產(chǎn)：靜電力影響正常的紙張分離、疊放、塑料膜不能正常包裝和印的紙張分離、疊放、塑料膜不能正常包裝和印花，影響生產(chǎn)的自動(dòng)化?；?，影響生產(chǎn)的自動(dòng)化。2021-10-3123靜電放電的危害

15、二v 熱效應(yīng)熱效應(yīng)靜電火花放電或刷形放電瞬間的大電流可以使空靜電火花放電或刷形放電瞬間的大電流可以使空氣電離、擊穿、發(fā)光、發(fā)熱，形成局部的高溫氣電離、擊穿、發(fā)光、發(fā)熱，形成局部的高溫?zé)嵩础嵩?。軍工業(yè)及化工業(yè)：引起爆炸事故。軍工業(yè)及化工業(yè)：引起爆炸事故。微電子技術(shù)領(lǐng)域：微電子技術(shù)領(lǐng)域：ESD的靜電能量可以使硅片的靜電能量可以使硅片微區(qū)熔化，電流集中處使鋁互連局部區(qū)域發(fā)生微區(qū)熔化，電流集中處使鋁互連局部區(qū)域發(fā)生球化，甚至燒毀球化，甚至燒毀PN結(jié)和金屬互連線，形成破壞結(jié)和金屬互連線，形成破壞性的熱電擊穿，導(dǎo)致電路損壞失效。性的熱電擊穿，導(dǎo)致電路損壞失效。2021-10-3124靜電放電的危害三v

16、強(qiáng)電場效應(yīng)強(qiáng)電場效應(yīng)靜電荷在物體上積累往往使物體對地具有很高的電靜電荷在物體上積累往往使物體對地具有很高的電位，在附近產(chǎn)生很強(qiáng)的電場。位，在附近產(chǎn)生很強(qiáng)的電場。很強(qiáng)的靜電場會(huì)導(dǎo)致很強(qiáng)的靜電場會(huì)導(dǎo)致MOS場效應(yīng)器件的柵氧化層場效應(yīng)器件的柵氧化層被擊穿，使器件失效。被擊穿，使器件失效。很強(qiáng)的靜電場可以使多層布線電路間介質(zhì)擊穿或很強(qiáng)的靜電場可以使多層布線電路間介質(zhì)擊穿或金屬化導(dǎo)線間介質(zhì)擊穿，造成電路失效。金屬化導(dǎo)線間介質(zhì)擊穿，造成電路失效。很強(qiáng)的靜電場可以造成電子器件的潛在性損傷，很強(qiáng)的靜電場可以造成電子器件的潛在性損傷，影響產(chǎn)品的可靠性。影響產(chǎn)品的可靠性。2021-10-3125靜電放電的危害四v

17、 電磁輻射效應(yīng)電磁輻射效應(yīng)火花放電和刷形放電都是靜電能量比較大火花放電和刷形放電都是靜電能量比較大的的ESD過程，其峰值電流可達(dá)幾百安培，過程，其峰值電流可達(dá)幾百安培，可以形成電磁脈沖串，對微電子系統(tǒng)造可以形成電磁脈沖串，對微電子系統(tǒng)造成強(qiáng)電磁干擾和浪涌效應(yīng)。成強(qiáng)電磁干擾和浪涌效應(yīng)。電磁干擾引起電路錯(cuò)誤翻轉(zhuǎn)或致命失效。電磁干擾引起電路錯(cuò)誤翻轉(zhuǎn)或致命失效。2021-10-3126靜電放電對電子設(shè)備的危害方式和機(jī)理v ESD放電時(shí)縫隙的影響放電時(shí)縫隙的影響ESD電流電路2021-10-3127靜電放電對電子設(shè)備的危害方式和機(jī)理v ESD放電時(shí)縫隙的影響放電時(shí)縫隙的影響ESD電流電路2021-10-

18、3128靜電放電對電子設(shè)備的危害方式和機(jī)理v ESD放電時(shí)不良接地的影響放電時(shí)不良接地的影響電路2021-10-3129一些器件的靜電敏感電壓值 器件類器件類型型 耐耐ESD電壓電壓（V） 器件類器件類型型 耐耐ESD電壓電壓（V）VMOS 30 180運(yùn)算放大器運(yùn)算放大器 190 2500MOSFET 100 200JEFT 140 1000 GaAsFET 100 300SCL 680 1000PROM 100STTL 300 2500CMOS 250 2000DTL 380 7000 2021-10-3130對靜電敏感度的分級n 一級n 二級n 三級 0 2KV 2KV 4KV 4KV

19、16KV2021-10-3131ESD敏感器件分類和敏感電壓范圍一 器件分器件分類類 及敏感及敏感度度 元器件類型元器件類型 一級一級 0 2kV 微波器件（肖特基二極管、點(diǎn)接觸二極管及頻率大于微波器件（肖特基二極管、點(diǎn)接觸二極管及頻率大于1GHz的檢波的檢波二極管）二極管） MOS場效應(yīng)管（場效應(yīng)管（MOSFET） 結(jié)型場效應(yīng)管（結(jié)型場效應(yīng)管（JFET） 聲表面波濾波器（聲表面波濾波器（SAW） 電荷耦合器件（電荷耦合器件（CCD） 運(yùn)算放大器（運(yùn)算放大器（OP AMP） 集成電路（集成電路（IC） 薄膜電阻器薄膜電阻器 可控硅整流器（可控硅整流器（Pt 100mW，It 100mA） 由第

20、一級器件組成的混合電路由第一級器件組成的混合電路2021-10-3132ESD敏感器件分類和敏感電壓范圍二 器件分類器件分類 及敏感度及敏感度 元器件類型元器件類型 二級二級 2 4kV MOS場效應(yīng)管（場效應(yīng)管（MOSFET） 結(jié)型場效應(yīng)管（結(jié)型場效應(yīng)管（JFET） 運(yùn)算放大器（運(yùn)算放大器（OP AMP） 集成電路（集成電路（IC） 精密電阻網(wǎng)絡(luò)精密電阻網(wǎng)絡(luò) 特高速效應(yīng)晶體管特高速效應(yīng)晶體管 低功率雙極性晶體管（低功率雙極性晶體管（Pt 100mW，It 100mA） 由第二級器件組成的混合電路由第二級器件組成的混合電路2021-10-3133ESD敏感器件分類和敏感電壓范圍三 器件分類器件

21、分類 及敏感度及敏感度 元器件類型元器件類型 三級三級 4 16kV MOS場效應(yīng)管（場效應(yīng)管（MOSFET） 結(jié)型場效應(yīng)管（結(jié)型場效應(yīng)管（JFET） 運(yùn)算放大器（運(yùn)算放大器（OP AMP） 集成電路（集成電路（IC） 小信號二極管（小信號二極管（P1W，I1A） 一般硅整流二極管一般硅整流二極管 可控硅整流器（可控硅整流器（I0.175A） 小功率雙極性晶體管小功率雙極性晶體管 片狀電阻器片狀電阻器 光電器件（光電二極管、光電晶體管、光電耦合光電器件（光電二極管、光電晶體管、光電耦合器）器） 壓電晶體壓電晶體 由第三級器件組成的混合電路由第三級器件組成的混合電路2021-10-3134ESD

22、敏感器件的失效機(jī)理器件成器件成分分 器件類型器件類型 失效機(jī)理失效機(jī)理 失效特征失效特征MOS結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)分立的分立的MOS場效應(yīng)管場效應(yīng)管MOS集成電路金屬噴鍍跨交的半集成電路金屬噴鍍跨交的半導(dǎo)體導(dǎo)體數(shù)字集成電路（雙極性和數(shù)字集成電路（雙極性和MOS）MOS電容器電容器線性集成電路線性集成電路由于過電壓和隨后的由于過電壓和隨后的大電流引起大電流引起介質(zhì)擊穿介質(zhì)擊穿或或Na+遷移埋下潛遷移埋下潛在性危害在性危害短路（大電短路（大電流泄漏），流泄漏），電路可靠性電路可靠性降低降低半導(dǎo)體結(jié)半導(dǎo)體結(jié)二極管（二極管（PN、PIN肖特基）肖特基）雙極性晶體管雙極性晶體管結(jié)型場效應(yīng)晶體管結(jié)型場效應(yīng)晶體管可控硅

23、整流器可控硅整流器雙極性集成電路雙極性集成電路分立的分立的MOS場效應(yīng)晶體管場效應(yīng)晶體管MOS集成電路的輸入保持電路集成電路的輸入保持電路由于能量過大或過熱由于能量過大或過熱引起引起微導(dǎo)離子區(qū)二次微導(dǎo)離子區(qū)二次擊穿造成的微擴(kuò)散；擊穿造成的微擴(kuò)散；硅和鋁擴(kuò)散（電遷移）硅和鋁擴(kuò)散（電遷移）使電流增大使電流增大形成絲狀短形成絲狀短路，大的泄路，大的泄漏電流漏電流2021-10-3135ESD敏感器件的失效機(jī)理器件成分器件成分 器件類型器件類型 失效機(jī)理失效機(jī)理 失效特征失效特征薄膜電阻器薄膜電阻器混合集成電路混合集成電路厚膜電阻器厚膜電阻器薄膜電阻器薄膜電阻器單片集成電路單片集成電路密封薄膜電阻器密

24、封薄膜電阻器介質(zhì)擊穿，隨電壓介質(zhì)擊穿，隨電壓增加產(chǎn)生的新電流增加產(chǎn)生的新電流通路與焦耳熱能有通路與焦耳熱能有關(guān)的破壞性的微小關(guān)的破壞性的微小電流通路電流通路電阻值漂移電阻值漂移金屬積帶金屬積帶混合集成電路混合集成電路單片集成電路單片集成電路多指狀覆蓋式晶體管多指狀覆蓋式晶體管與焦耳熱能有關(guān)的與焦耳熱能有關(guān)的金屬噴鍍燒毀金屬噴鍍燒毀開路開路場效應(yīng)結(jié)構(gòu)場效應(yīng)結(jié)構(gòu)和非導(dǎo)電罩和非導(dǎo)電罩使用非導(dǎo)電石英或陶瓷封罩的使用非導(dǎo)電石英或陶瓷封罩的LSI和存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)器Ics，尤其紫外線，尤其紫外線的的EPROMs由于由于ESD在表面上在表面上積存的離子引起的積存的離子引起的表面轉(zhuǎn)化或柵極門表面轉(zhuǎn)化或柵極門限電壓

25、漂移限電壓漂移工作性能下工作性能下降降壓電晶體間壓電晶體間距很近的電距很近的電極極晶體振蕩器晶體振蕩器聲表面波器件聲表面波器件當(dāng)所加電壓過大時(shí)，當(dāng)所加電壓過大時(shí)，由于機(jī)械力使晶體由于機(jī)械力使晶體破碎；電弧放電軟破碎；電弧放電軟化和熔化電極金屬化和熔化電極金屬工作性能下工作性能下防防2021-10-3136關(guān)于 ESD 的標(biāo)準(zhǔn)v IEC61000-4-2 / EN61000-4-2 / GB/T17626 .2靜電放電抗擾性試驗(yàn)2021-10-3137靜電放電抗擾性試驗(yàn)v 靜電放電發(fā)生器簡圖直流高壓電源放電頭放電回路連接點(diǎn)Rd=330Rc=50100MCs=150pF放電開關(guān)2021-10-31

26、38靜電放電抗擾性試驗(yàn)v 試驗(yàn)等級（嚴(yán)酷度等級） 1a 接觸放電接觸放電 1b 空氣放電空氣放電 等級等級 試驗(yàn)電壓試驗(yàn)電壓, kV 等級等級 試驗(yàn)電壓試驗(yàn)電壓, kV 1 2 1 2 2 4 2 4 3 6 3 8 4 8 4 15 特定特定 特定特定說明：說明：“”是開放等級，該等級必須在專用設(shè)備的是開放等級，該等級必須在專用設(shè)備的規(guī)范中加以規(guī)定，如果規(guī)定了高于表格中的電壓，規(guī)范中加以規(guī)定，如果規(guī)定了高于表格中的電壓，則可能需要專用的試驗(yàn)設(shè)備。則可能需要專用的試驗(yàn)設(shè)備。2021-10-3139靜電放電抗擾性試驗(yàn)v 靜電放電電流的典型波形2021-10-3140靜電放電抗擾性試驗(yàn)v靜電放電電

27、流波形參數(shù)等等 級級電電 壓壓 kV放電的第一放電的第一個(gè)峰值電流個(gè)峰值電流(10) A上升時(shí)間上升時(shí)間 tr ns在在30ns時(shí)時(shí)的電流的電流（30） A在在60ns時(shí)時(shí)的電流的電流（30） A 1 2 7.5 0.71 4 2 2 4 15 0.71 8 4 3 6 22.5 0.71 12 6 4 8 30 0.71 16 82021-10-3141靜電放電電抗擾性試驗(yàn)v試驗(yàn)環(huán)境條件試驗(yàn)環(huán)境條件 環(huán)境溫度：環(huán)境溫度：15 15 35 35 相對濕度：相對濕度：30 30 60 %60 % 大氣壓力：大氣壓力：86 86 106 kPa106 kPa2021-10-3142靜電放電抗擾性試

28、驗(yàn)v試驗(yàn)的實(shí)施 接觸放電使用接觸放電使用尖形放電尖形放電電極電極?？諝夥烹娛褂??？諝夥烹娛褂脠A形放電圓形放電電極。電極。 優(yōu)先采用優(yōu)先采用接觸放電接觸放電。 直接放電試驗(yàn)，放電電極直接對被試設(shè)備進(jìn)行放電試驗(yàn)。試驗(yàn)直接放電試驗(yàn)，放電電極直接對被試設(shè)備進(jìn)行放電試驗(yàn)。試驗(yàn)對象包括用戶在使用中可能觸及到的任何地方以及在帶電維護(hù)和對象包括用戶在使用中可能觸及到的任何地方以及在帶電維護(hù)和校正時(shí)可能觸及的地方。如：金屬簧片、機(jī)殼、機(jī)框、按鍵、螺校正時(shí)可能觸及的地方。如：金屬簧片、機(jī)殼、機(jī)框、按鍵、螺絲、指示燈、開關(guān)等。絲、指示燈、開關(guān)等。 間接放電試驗(yàn)可對水平耦合板和垂直耦合板進(jìn)行放電。間接放電試驗(yàn)可對水平

29、耦合板和垂直耦合板進(jìn)行放電。 試驗(yàn)速率試驗(yàn)速率1 1次次/s/s，每個(gè)放電點(diǎn)至少在，每個(gè)放電點(diǎn)至少在正負(fù)極性正負(fù)極性各放電各放電1010次。次。 2021-10-3143靜電放電抗擾性試驗(yàn)v試驗(yàn)結(jié)果判定試驗(yàn)結(jié)果判定a. a. 在試驗(yàn)過程中，設(shè)備的工作完全正常。在試驗(yàn)過程中，設(shè)備的工作完全正常。b. b. 在試驗(yàn)中，設(shè)備受干擾影響產(chǎn)生了暫時(shí)性的功能降低，但撤消干在試驗(yàn)中，設(shè)備受干擾影響產(chǎn)生了暫時(shí)性的功能降低，但撤消干擾后，設(shè)備的功能可以自動(dòng)恢復(fù)正常。擾后，設(shè)備的功能可以自動(dòng)恢復(fù)正常。c. c. 在試驗(yàn)中，設(shè)備受干擾影響產(chǎn)生了暫時(shí)性的功能降低，但干擾撤在試驗(yàn)中，設(shè)備受干擾影響產(chǎn)生了暫時(shí)性的功能降低

30、，但干擾撤消后，設(shè)備的功能需要人工復(fù)位后方能恢復(fù)。消后，設(shè)備的功能需要人工復(fù)位后方能恢復(fù)。d. d. 在試驗(yàn)中，受干擾的設(shè)備產(chǎn)生了不可逆轉(zhuǎn)的損傷，包括元器件的在試驗(yàn)中，受干擾的設(shè)備產(chǎn)生了不可逆轉(zhuǎn)的損傷，包括元器件的損傷、軟件或數(shù)據(jù)丟失等。損傷、軟件或數(shù)據(jù)丟失等。測試評估測試評估 對于情形對于情形a a，判為合格。對于情形，判為合格。對于情形d d，判為不合格。情形，判為不合格。情形b b、c c視具視具體情況而定。體情況而定。 2021-10-3144ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求v 總原則總原則 靜電屏蔽靜電屏蔽 濾波去耦濾波去耦 絕緣隔離絕緣隔離 接地泄放接地泄放 良好搭接良好搭接 瞬態(tài)抑制瞬態(tài)抑制

31、2021-10-3145設(shè)備的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求 機(jī)箱金屬之間要實(shí)現(xiàn)良好搭接。機(jī)箱金屬之間要實(shí)現(xiàn)良好搭接。搭接處要采用面接觸，避免點(diǎn)搭接處要采用面接觸，避免點(diǎn)接觸。搭接的直流電阻不大于接觸。搭接的直流電阻不大于2.5m2.5m，整體搭接結(jié)構(gòu)中任意，整體搭接結(jié)構(gòu)中任意兩導(dǎo)電點(diǎn)間的直流電阻不大于兩導(dǎo)電點(diǎn)間的直流電阻不大于25m25m。相互搭接的金屬之間的。相互搭接的金屬之間的電化學(xué)位差不大于電化學(xué)位差不大于0.6V0.6V。2021-10-3146設(shè)備的設(shè)備的ESD防護(hù)設(shè)防護(hù)設(shè)計(jì)要求計(jì)要求 人員接觸的鍵盤、控制面板、手動(dòng)控人員接觸的鍵盤、控制面板、手動(dòng)控制器、鑰匙鎖等金屬部件，應(yīng)直接通制器、鑰匙鎖

32、等金屬部件，應(yīng)直接通過機(jī)架接地。如果不能接地，則其與過機(jī)架接地。如果不能接地，則其與電路走線和工作地的絕緣距離至少應(yīng)電路走線和工作地的絕緣距離至少應(yīng)滿足以下要求：空氣間隙滿足以下要求：空氣間隙5mm5mm，爬電距，爬電距離離6mm6mm。2021-10-3147設(shè)備的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求機(jī)架式設(shè)備一般采用復(fù)合式接地，工機(jī)架式設(shè)備一般采用復(fù)合式接地，工作地、電源地、保護(hù)地與機(jī)架在內(nèi)部作地、電源地、保護(hù)地與機(jī)架在內(nèi)部要良好隔離，在機(jī)架接地螺栓處匯接要良好隔離，在機(jī)架接地螺栓處匯接或在外部接地匯集線上匯接，形成良或在外部接地匯集線上匯接，形成良好的靜電泄放通路。好的靜電泄放通路。 2021-10-31

33、48設(shè)備的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求小型低速小型低速( (頻率小于頻率小于10MHz)10MHz)設(shè)備可以設(shè)備可以采用工作地浮地采用工作地浮地( (或工作地單點(diǎn)接金或工作地單點(diǎn)接金屬外殼屬外殼) )、金屬外殼單點(diǎn)接大地，使、金屬外殼單點(diǎn)接大地，使靜電通過機(jī)殼泄放到地而對內(nèi)部電路靜電通過機(jī)殼泄放到地而對內(nèi)部電路無影響。無影響。 2021-10-3149設(shè)備的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求小型高速小型高速( (頻率大于頻率大于10MHz)10MHz)設(shè)備設(shè)備的工作地應(yīng)與其金屬機(jī)殼實(shí)現(xiàn)的工作地應(yīng)與其金屬機(jī)殼實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)接地多點(diǎn)接地, ,且金屬外殼單點(diǎn)接大且金屬外殼單點(diǎn)接大地。地。 2021-10-3150設(shè)備的ESD防護(hù)設(shè)

34、計(jì)要求機(jī)架設(shè)備的接地點(diǎn)與外部接地樁之機(jī)架設(shè)備的接地點(diǎn)與外部接地樁之間要保證可靠的電氣連接間要保證可靠的電氣連接. .接地線材接地線材料應(yīng)采用多股銅線，對于移動(dòng)通信料應(yīng)采用多股銅線，對于移動(dòng)通信基站設(shè)備，連接銅線的截面積不小基站設(shè)備，連接銅線的截面積不小于于35mm35mm2 2。 其它設(shè)備的連接線截面積其它設(shè)備的連接線截面積不小于不小于16mm16mm2 2。 2021-10-3151PCB板的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求一接口電路應(yīng)盡量采用ESD敏感度為3級（靜電損傷閾值大于4000V）或不敏感的元器件；否則在輸入輸出接口電路上應(yīng)采取保護(hù)措施。單板的保護(hù)電路應(yīng)緊靠相應(yīng)的連接器放置。2021-10-31

35、52PCB板的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求二芯片的保護(hù)電路應(yīng)緊靠相應(yīng)的芯片放置，并低阻抗接地。 2021-10-3153PCB板的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求三易受易受ESDESD干擾的器件，如干擾的器件，如NMOSNMOS、CMOSCMOS器件等，應(yīng)該盡量器件等，應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離遠(yuǎn)離易易受受ESDESD干擾的區(qū)域。干擾的區(qū)域。 2021-10-3154PCB板的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求四在在PCBPCB上應(yīng)設(shè)置上應(yīng)設(shè)置靜電防護(hù)與屏蔽地靜電防護(hù)與屏蔽地 地環(huán)的寬度約地環(huán)的寬度約5mm5mm；不形成閉合環(huán)；不形成閉合環(huán)路；與工作地之間的間距應(yīng)大于路；與工作地之間的間距應(yīng)大于3mm 3mm 。（系統(tǒng)。（系統(tǒng)PCBPCB） 20

36、21-10-3155PCB板的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求五相互之間具有很多互連線的元器件相互之間具有很多互連線的元器件應(yīng)盡可能應(yīng)盡可能彼此靠近彼此靠近。例如。例如I/OI/O器件與器件與I/OI/O連接器應(yīng)盡量接近。連接器應(yīng)盡量接近。 2021-10-3156PCB板的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求六信號線應(yīng)該與其回流地線緊挨在一信號線應(yīng)該與其回流地線緊挨在一起起, ,盡量在每根信號線的旁邊安排一盡量在每根信號線的旁邊安排一條地線。盡量采用地平面或地線網(wǎng)條地線。盡量采用地平面或地線網(wǎng)格，而不采用單根地線。對于手機(jī)格，而不采用單根地線。對于手機(jī)多層板，信號線應(yīng)該多層板，信號線應(yīng)該盡量靠近地平盡量靠近地平面面走線。走

37、線。 2021-10-3157PCB板的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求七手機(jī)板中易受靜電干擾的信號線手機(jī)板中易受靜電干擾的信號線如時(shí)鐘線、復(fù)位線等應(yīng)如時(shí)鐘線、復(fù)位線等應(yīng)盡可能短盡可能短而寬而寬；多層板中的時(shí)鐘線、復(fù)位；多層板中的時(shí)鐘線、復(fù)位線應(yīng)在線應(yīng)在兩地平面兩地平面之間走線；之間走線； 2021-10-3158PCB板的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求八對于手機(jī)多層板，應(yīng)保證地平面的對于手機(jī)多層板，應(yīng)保證地平面的完整性，地平面內(nèi)不應(yīng)有大的開口。完整性，地平面內(nèi)不應(yīng)有大的開口。 2021-10-3159PCB板的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求九后背板上的布線區(qū)（包括信號后背板上的布線區(qū)（包括信號層、地層及電源層）與固定后層、地層及

38、電源層）與固定后背板的金屬螺釘邊緣的距離至背板的金屬螺釘邊緣的距離至少少5mm5mm以上。以上。( (系統(tǒng)用系統(tǒng)用PCBPCB）2021-10-3160PCB板的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求十印制板地層通過接插件到后印制板地層通過接插件到后背板時(shí)，最好至少有一排接背板時(shí)，最好至少有一排接地插針，保證靜電泄放地回地插針，保證靜電泄放地回路的通暢。（系統(tǒng)）路的通暢。（系統(tǒng)）2021-10-3161PCB板的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求十一在印制板的充電和電池電源輸入端應(yīng)進(jìn)行在印制板的充電和電池電源輸入端應(yīng)進(jìn)行濾波，并用瞬態(tài)過電壓抑制器件（濾波，并用瞬態(tài)過電壓抑制器件（TVSTVS）抑）抑制瞬態(tài)過電壓。制瞬態(tài)過電壓。

39、L100HC1100F+C20.1F正極性直流輸入GNDTVSL100HC1100F+C20.1F負(fù)極性直流輸入GNDTVS圖4-1直流輸入接口參考濾波電路2021-10-3162PCB板的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求十二對于雙面板，如果印制板上的對于雙面板，如果印制板上的電源線引線很長，則每隔電源線引線很長，則每隔8cm8cm應(yīng)在電源與地之間接入一個(gè)應(yīng)在電源與地之間接入一個(gè)0.1uF0.1uF的陶瓷電容器（系統(tǒng)）。的陶瓷電容器（系統(tǒng)）。 2021-10-3163PCB板的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求十三所有高速邏輯器件要求安裝所有高速邏輯器件要求安裝去耦電容去耦電容。集。集成電路的電源與地之間應(yīng)加成電路的電源與

40、地之間應(yīng)加0.01uF0.01uF0.1uF0.1uF的陶瓷電容器進(jìn)行去耦。去耦電容應(yīng)并接的陶瓷電容器進(jìn)行去耦。去耦電容應(yīng)并接在同一芯片的電源端與地之間且要緊靠被在同一芯片的電源端與地之間且要緊靠被保護(hù)的芯片。對于電源和地有多個(gè)引腳的保護(hù)的芯片。對于電源和地有多個(gè)引腳的大規(guī)模集成電路，應(yīng)安裝多個(gè)去耦電容。大規(guī)模集成電路，應(yīng)安裝多個(gè)去耦電容。對于動(dòng)態(tài)對于動(dòng)態(tài)RAMRAM器件，去耦電容的容量取器件，去耦電容的容量取0.1uF0.1uF為宜。為宜。 2021-10-3164PCB板的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求十四對于大規(guī)模集成電路，尤其是對于大規(guī)模集成電路，尤其是EEPROMEEPROM、FLASH MEM

41、ORYFLASH MEMORY、EPLDEPLD、FPGAFPGA等類型的芯等類型的芯片，片，每個(gè)去耦電容每個(gè)去耦電容(0.01uF(0.01uF0.1uF )0.1uF )旁旁應(yīng)并接一個(gè)應(yīng)并接一個(gè)10uF10uF的充放電鉭電容或陶瓷的充放電鉭電容或陶瓷電容電容。對于小規(guī)模集成電路，每。對于小規(guī)模集成電路，每1010片去片去耦電容耦電容(0.01uF(0.01uF0.1uF )0.1uF )旁也要加接一旁也要加接一個(gè)個(gè)10uF10uF的充放電鉭電容或陶瓷電容。的充放電鉭電容或陶瓷電容。 2021-10-3165PCB板的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求十五CMOSCMOS器件器件所有不用的所有不用的輸入端輸

42、入端引線不允許懸引線不允許懸空，應(yīng)視不同電路接到地、電源（源極）空，應(yīng)視不同電路接到地、電源（源極）V VSSSS或電源（漏極）或電源（漏極）V VDDDD上。上。CMOSCMOS器件的輸器件的輸入端如果接的是高阻源，則應(yīng)設(shè)計(jì)上拉或入端如果接的是高阻源，則應(yīng)設(shè)計(jì)上拉或下拉電阻。下拉電阻。2021-10-3166PCB板的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求十六手機(jī)手機(jī)PCB板上的靜電敏感器件，如板上的靜電敏感器件，如CMOS型器件，必須通過保護(hù)電路型器件，必須通過保護(hù)電路（設(shè)置串聯(lián)電阻、分流器、箝位器（設(shè)置串聯(lián)電阻、分流器、箝位器件等保護(hù)裝置）才能與連接器的端件等保護(hù)裝置）才能與連接器的端子相連。子相連。 20

43、21-10-3167PCB板的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求十七安裝在印制板上具有金屬外殼的安裝在印制板上具有金屬外殼的元器件（如復(fù)位按鈕、撥碼開關(guān)、元器件（如復(fù)位按鈕、撥碼開關(guān)、晶振等），其金屬外殼必晶振等），其金屬外殼必須可靠須可靠接地，優(yōu)先接靜電保護(hù)地環(huán)，如接地，優(yōu)先接靜電保護(hù)地環(huán)，如單板沒有設(shè)置靜電保護(hù)地環(huán)，則單板沒有設(shè)置靜電保護(hù)地環(huán)，則接工作地。接工作地。 2021-10-3168PCB板的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求十八對于輸入輸出接口處信號插針與對于輸入輸出接口處信號插針與金屬外殼的隔離距離達(dá)不到金屬外殼的隔離距離達(dá)不到5mm5mm的的接插件，其金屬外殼附近應(yīng)盡可接插件，其金屬外殼附近應(yīng)盡可能敷設(shè)大面

44、積覆銅地線。接插件能敷設(shè)大面積覆銅地線。接插件金屬部分應(yīng)與機(jī)殼用最短的接地金屬部分應(yīng)與機(jī)殼用最短的接地線相連，以實(shí)現(xiàn)低阻接地。線相連，以實(shí)現(xiàn)低阻接地。 2021-10-3169PCB板的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求十九在復(fù)位信號線靠近復(fù)位按鈕的輸在復(fù)位信號線靠近復(fù)位按鈕的輸入端與地之間，以及靠近復(fù)位芯入端與地之間，以及靠近復(fù)位芯片的輸入端與地之間分別并接片的輸入端與地之間分別并接0.1uF0.1uF的陶瓷電容；復(fù)位線應(yīng)盡的陶瓷電容；復(fù)位線應(yīng)盡可能短可能短( (小于小于3cm3cm為宜為宜) )而寬而寬( (大于大于1mm1mm為宜為宜) )。 2021-10-3170PCB板的ESD防護(hù)設(shè)計(jì)要求二十操作面板上容易被人體接觸的部操作面板上容易被人體接觸的部件，如小面板、按鈕、鍵盤、旋件，如小面板、按鈕、鍵盤、旋鈕等應(yīng)采用絕緣物，也可以采用鈕等應(yīng)采用絕緣物，也