ESD靜電的案例
干貨｜常用電路保護元件有哪些？
四、靜電元件
1、ESD靜電放電二極管：
ESD靜電放電二極管是一種過壓、防靜電保護元件，是為高速數據傳輸應用的I/O端口保護設計的器件。ESD靜電二極管是用來避免電子設備中的敏感電路受到ESD(靜電放電)的影響。
可提供非常低的電容，具有優異的傳輸線脈沖（TLP）測試，以及IEC6100-4-2測試能力，尤其是在多采樣數高達1000之后，進而改善對敏感電子元件的保護。
2、電感的作用：
電磁的關系相信大家都清楚，電感的作用就是在電路剛開始的時候，一切還不穩定的時候，如果電感中有電流通過，就一定會產生一個與電流方向相反的感應電流(法拉第電磁感應定律)，等到電路運行了一段時間后，一切都穩定了，電流沒有什么變化了，電磁感應也就不會產生電流，這時候就穩定了，不會出現突發性的變故，從而保證了電路的安全，就像水車，一開始由于阻力轉動的比較慢，后來慢慢趨于平和。
3、磁珠的作用：
磁珠有很高的電阻率和磁導率，他等效于電阻和電感串聯，但電阻值和電感值都隨頻率變化。他比普通的電感有更好的高頻濾波特性，在高頻時呈現阻性，所以能在相當寬的頻率范圍內保持較高的阻抗，從而提高調頻濾波效果，在以太網芯片上用到過。
展開 干貨｜關于靜電ESD防護，我們怎樣才能免遭毒手
ESD Protection - 03
如何對付靜電
靜電源頭的控制
對付靜電最好的辦法，就是不讓它產生。至少不能讓它積累到產生破壞的程度。比較常用的是離子風機，它能源源不斷地產生出正負離子，并吹送到需要消除靜電的地方。另外在產品的生產和運輸中，使用防靜電工作臺，專用的防靜電包裝等也能防止靜電的積聚。
切斷靜電傳導通道
當我們改變不了世界的時候，至少能改變我們自己。對于靜電也是這樣，大多數情況下我們能做的，是不讓靜電進入設備，加強設備的抗靜電能力。
不用花什么成本，但很有效的方法，是增大設備內部敏感電路板到外殼的距離。這里我們經常會忽視的是固定電路板的螺釘，這些螺釘一般都是金屬的，直接擰到外殼。這樣的情況下，雖然電路板離外殼挺遠，但靜電還是能沿著螺釘輕易的爬進電路板，功虧一簣。所以記得螺釘要和內部電路保持距離。
屏蔽，是阻止靜電進入設備最為有效的方法。由于靜電釋放的一瞬間，會產生強烈的電磁場輻射，所以我們還需要對電磁場輻射進行屏蔽。對于頻率低的磁場，主要是用高導磁率的材料做殼體，使磁場被引導，集中從殼體經過。對于高頻的磁場，要用導電性能良好的金屬，其原理是磁場在導體中會激發出渦流，此渦流產生反向的磁場，與源磁場互相抵消，從而達到對內部區域的屏蔽。如果需要同時對電場，高頻和低頻磁場做屏蔽，殼體需要選取復合屏蔽材料。屏蔽金屬殼最好要接地，這樣電荷可以泄放到大地，而且不但能屏蔽外部的電場和磁場，也能屏蔽內部的電磁輻射對外部的干擾。
靜電釋放Electro-Static Discharge (ESD)
對于設備外部的靜電，我們要把它堵在外面，在入口的地方用TVS(Transient Voltage Suppressor)管，把靜電泄放到機殼上。
展開 MOS管被ESD擊穿？如何改善？
大家可能并不陌生MOS管，由于MOS管不具備防靜電、防浪涌，ESD靜電和浪涌無處不在，存在于任何的電子產品中，令人防不勝防。
然而MOS管卻又是一個ESD靜電極具敏感器件，它本身的輸入電阻很高。而柵-源極間電容又非常小，所以極易受外界電磁場或靜電的感應而帶電；又因在靜電較強的場合難于泄放電荷，容易引起靜電擊穿。
究竟該如何解決MOS管被ESD擊穿的改善方法？
想知道的，閱讀完下文，你必有所得。
01
MOS管本身的輸入電阻很高，而柵源極間電容又非常小，所以極易受外界電磁場或靜電的感應而帶電，而少量電荷就可在極間電容上形成相當高的電壓(U=Q/C)，將管子損壞。
雖然MOS管輸入端有抗靜電的保護措施，但仍需小心對待，在存儲和運輸中最好用金屬容器或者導電材料包裝，不要放在易產生靜電高壓的化工材料或化纖織物中。
組裝、調試時，工具、儀表、工作臺等均應良好接地。要防止操作人員的靜電干擾造成的損壞，如不宜穿尼龍、化纖衣服，手或工具在接觸集成塊前最好先接一下地。
展開 應用在發動機尾氣處理系統中的氮氧化物調理芯片
且抗ESD靜電特性已通過車規級HBM±8000V、CDM±2000V認證，高溫持久老化實驗已通過驗證。
MY9706基于集成電路最新CMOS數模混合工藝，實現了測量驅動、傳感探頭多路電極電壓、電流，溫度信號的放大、模數轉換、數字補償處理等功能， 通過SPI總線與車載 MCU 通信，用于各種氮氧化物處理設備和監測傳感系統中。
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擁有全套安規，EMC、電池實驗室，設備齊全：966電波暗室及844傳導屏蔽室，ESD靜電實驗室。Surge雷擊實驗室，EFT電性快速脈沖群抗干擾實驗室等EMS全套測試設備。嚴謹的測試流程，確保證書權威有效！有興趣了解CB認證的進一步信息，歡迎致電咨詢我們郵箱：hofferlau@uni-lab.hk, support@uni-lab.hk或撥打服務熱線：0755-86180996或者添加微信：13699796815我們將為您提供專業的CB認證咨詢服務！！
一文了解汽車電子被動元件AEC-Q200認證
ESD靜電放電；
14. 可焊性；
15. 電氣特性；
16. 可燃性；
17. 板彎曲；
18. 端子強度。
不同產品試驗項目及檢測方法：
華碧實驗室車規電子檢測認證
華碧實驗室是國內領 先的集檢測、鑒定、認證和研發為一體的第三方檢測與分析的新型綜合實驗室，目前已成功協助300多家電子元器件企業制定相對應的AEC-Q200驗證步驟與實驗方法，并順利通過AEC-Q系列認證。
華碧實驗室提供專業的電子元器件完整分析服務，幫助廠商快速找到失效問題點并提供解決方案，通過AEC-Q200測試標準把控良率，消除制造商和采購商之間的誤解，促進產品的可交換性和改機，推動國產光電半導體產業取得新的技術突破與發展。
展開 干貨｜電容能抗多大的ESD？
?
在一些電源和低速信號線上，電容也會用來抗ESD，電容能抗多大的ESD電壓呢？
ESD耐性和電容量有什么關系呢？
TVS或者說ESD器件在制造過程中，可能會觸發ESD事件，發生損壞，這些事件可以用三個模型來進行模擬。
1. Human Body Model，簡稱HBM，人體模型，模擬人體靜電放電時的測試。
2. Machine Model，簡稱MM，機械模型，模擬機械靜電放電時的測試。
3. Charged Device Model，簡稱CDM，充電設備模型，模擬帶電設備靜電放電時的測試。
圖片來自TI培訓
回到正題，HBM一般有兩種測試規格，一種是IEC61000-4-2標準，一種是AEC-Q200-002。
IEC61000-4-2標準是針對ESD靜電放電抗擾度實驗的，ESD測試分為空氣和接觸測試兩種，需要用到靜電q，如下給出了靜電q或者說靜電發生器的電路簡圖。
靜電發生器內部電路簡圖
Rc為充電電阻，Cd為充電電容，Rd為放電電阻，簡單的工作原理就是：充電開關開，放電開關關，直流高壓電源通過Rc對Cd充電；充電開關關，放電開關開，Cd儲存電荷對被測設備釋放。
IEC61000-4-2會比AEC-Q200-002更常用，差別在于Rd阻值不同。
展開 常用外圍電路設計，硬件電路設計參考及注意事項
(個人建議加上)
3、R2限流電阻(取值100歐~10k不等，如果有設置內部上拉，該值不能太大，否則電流不足以拉低IO口) 保護IO口防止過流過高電壓燒壞IO口，對靜電或者一些高壓脈沖有吸收作用。(個人建議加上)
4、D1ESD二極管 靜電保護二極管，防止靜電干擾或者損壞IO口。(這個根據PCB的成本及防護級別要求來決定添加與否)
二、外接信號輸入設計參考(和按鍵有點類似)
1、R3上拉電阻 將不確定的信號通過一個電阻鉗位在高電平，維持在不被觸發的狀態或是觸發后回到原狀態。(如果外接的連接線比較長，芯片內部上拉能力比較弱，則建議加上。平時通信距離不長，有內部上拉則可以省略)
2、C2電容防止高頻信號干擾。(注意，如果輸入頻率信號比較大,C2容值要對應減少，或者直接省略C2)
3、R4限流電阻保護IO口 防止過流過高電壓燒壞IO口，對靜電或者一些高壓脈沖有吸收作用。(個人建議加上)
4、D2ESD二極管靜電保護二極管，防止靜電干擾或者損壞IO口。(這個根據PCB的成本及防護級別要求來決定添加與否)
三、輸出電路繼電器設計參考
1、U1光耦分離高低壓，防止高壓干擾，實現電氣隔離
2、D5 1N4148續流二極管bai保護元件不被感應電壓擊du穿或燒壞，以并聯的方式接到產生感應電動勢的元件兩端，并與其形成回路，使其產生的高電動勢在回路以續電流方式消耗，從而起到保護電路中的元件不被損壞的作用。
四、達林頓晶體管設計參考應用
達林頓晶體管，小伙伴們一般常用于步進電機驅動，其實可以用于電機調速，大功率開關電路，驅動繼電器，驅動功率比較大的LED光源，利用PWM來調節亮度哦。
展開 汽車新時代熱潮帶動TFT-LCD In Cell技術在車載領域擴大應用
高阻膜可以將薄膜晶體管基板產生的靜電即時釋放，起到消除靜電作用，降低觸摸傳感器之間的相互干擾，從而提高內嵌式觸摸屏的觸控靈敏度。
目前國內研發車載顯示高阻膜的企業并不多，而沃格光電在高阻膜方面的研究時間比較長，據了解已經能夠實現車載高阻膜國產化，并成功打入各大面板與模組廠商的車載顯示產品的供應鏈中。
根據資料顯示，沃格光電從2015年開始進行高阻膜研發，主要是為了匹配面板廠In Cell產品應用需求。當時的困難是設備、材料、工藝都需要單獨開發和驗證，要求方阻做到5E7~5E9Ω區間，同時需要滿足高透過率光學需求。
似乎車載顯示市場也正在經歷著以手機為代表的消費電子終端的屏幕技術升級之路，主要的技術路徑是有重合的，可是細致來檢閱，車載顯示所面對的考驗困難要更加大。緣由在于車用的零部件擁有更加嚴格的車規級檢驗，不同于消費品和工業品，該類零部件對可靠性的要求要高一些，例如工作溫度范圍、工作穩定性、不良率等。
高阻膜技術指標有方阻、透過率、反射率等。方阻一般在5E7Ω~5E9Ω，作用是ESD靜電防護和對TP觸控無干擾；反射率≤1.3%，低反射更容易實現顯示屏一體黑效果。
同時，為確保車載顯示屏在各種環境下長時間使用的品質，需要保證各單體的穩定性。只有經過嚴苛的測試才能確保車載產品在加工裝配和終端使用過程中不會出現觸控失靈和ESD失效潛在問題，而達到滿足車載使用場景和耐久性需求。
沃格光電方面表示：“車規級顯示產品相比較一般電子消費品的測試認證差異主要在于使用環境的差異和確保可靠性時間方面。消費電子的技術積累升級拓展到更加嚴苛的車載環境，可靠性測試的時長成倍增加，如消費品規格的高阻膜技術為240小時，而車載規格一般要求1000小時或更長時間的測試。”
隨著越來越多的科技巨頭入局新能源汽車賽道，汽車行業已進入百家爭鳴時代。
展開 硬件特訓班問題解答【57問-1】
這就涉及到了我們ESD靜電系統設計的問題，一般針對于ESD而言，其分為內部ESD保護和外部ESD保護，內部ESD保護就是我們經常在數據手冊能看到，其保護能力有限，而外部保護則是我們通過諸如TVS管等實現的靜電防護；其實單單從ESD的角度而言，整個系統我們可以把他分為兩部分，一部分是ESD環境不復雜的區域，如PCB板的中心區域的IC等，另外一部分是ESD環境比較復雜的區域，如通訊接口，如USB，百兆網，千兆網接口等
(9)內部保護其一般都是針對于人手觸摸IC其I/O然后產生ESD對于IC進行的靜電防護，其一般的模型都是2KV居多，IC其I/O口一般其內部都具有ESD防護機制在內在一定程度上是可以實現靜電防護，這個時候就不需要外部防護
(10)外部ESD防護則是我們在諸如接口，觸摸屏，按鍵，天線等因為摩擦生電所產生的靜電進行的防護，一般我們都是通過具體的防護器件去實現ESD防護，一般都是TVS管居多
(11)那么從系統的角度而言，其ESD防護的設計在靜電發生的時候，到底是內部ESD防護先啟動還是外部ESD先啟動呢？毫無疑問，我們肯定是外部防護先啟動
(12)另外我們經常會在IC的I/O口入口的地方串聯一個電阻，其目的是干嗎呢，其主要是還是滿足我們系統的ESD防護設計？
展開 網關控制器（GW）
同時，可根據客戶需要，配置以下內容：
- 根據客戶需求，兼容 CAN/CANFD/Ethernet 網關功能
- 根據網絡拓撲結構，配置 CAN 通道個數（2~8 個通道）
- 根據網絡管理策略，配置 CAN 收發器類型
- 根據網絡拓撲結構，配置高速或低速容錯 CAN 收發器類型
- 根據網絡拓撲結構，配置 2 路 LIN 接口及 3 路開關輸入 接口
- 低功耗
工作電流小于 200mA，休眠電流小于 200uA
- 可靠性
產品通過國際一流整車廠商的試驗標準
CAN 接口具備完備的 EMC 性能保證措施
MCU 具備雙看門狗監控
關鍵數據雙備份及數據掉電緩存
瞬態電壓抑制、ESD 靜電防護以及過壓與反接保護等一系列保護措施
展開 
網關控制器———整車電子電氣架構中的核心部件
同時，可根據客戶需要，配置以下內容：
? 根據客戶需求，兼容CAN/CANFD/Ethernet網關功能
? 根據網絡拓撲結構，配置CAN通道個數（2~6個通道）
? 根據網絡管理策略，配置 CAN收發器類型
? 根據網絡拓撲結構，配置高速或低速容錯 CAN 收發器類型
? 根據網絡拓撲結構，配置 2 路 LIN 接口及 3 路開關輸入接口
? 低功耗
? 工作電流小于 200mA，休眠電流小于 200uA
? 可靠性
? 產品通過整車廠商的試驗標準
? CAN接口具備 EMC性能保證措施
? MCU 具備雙看門狗監控
? 關鍵數據雙備份及數據掉電緩存
? 瞬態電壓抑制、ESD 靜電防護以及過壓與反接保護等一系列保護措施
經緯恒潤
北京市海淀區知春路7號致真大廈D座6層
電話：010-64840808
郵箱：market_dept@hirain.com
網址：www.hirain.com
展開 汽車電子 網關控制器
同時，可根據客戶需要，配置以下內容：
? 根據客戶需求，兼容CAN/CANFD/Ethernet 網關功能
? 根據網絡拓撲結構，配置CAN通道個數（2~6個通道）
? 根據網絡管理策略，配置 CAN收發器類型
? 根據網絡拓撲結構，配置高速或低速容錯 CAN 收發器類型
? 根據網絡拓撲結構，配置2 路 LIN 接口及3 路開關輸入接口
? 低功耗
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? MCU 具備雙看門狗監控
? 關鍵數據雙備份及數據掉電緩存
? 瞬態電壓抑制、ESD 靜電防護以及過壓與反接保護等一系列保護措施
經緯 恒 潤
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展開 保護IGBT和MOSFET免受ESD損壞
摘要
功率MOSFET用戶都非常熟悉“靜電敏感器件”警告標志。然而，越熟悉越容易大意。從統計的角度來看，單個MOSFET不太可能被靜電放電（ESD)損壞。然而，在處理成千上萬個MOSFET時，極小的故障都可能帶來極大的影響。
一個有效的ESD防控方案必定是詳盡而具體的。但它的基本概念可概括為下列10條：
1. 確保使用封閉的導電容器儲存并運輸MOSFET。
2. 僅在靜電控制工作站接地后才從容器中移走MOSFET。
3. 處理功率MOSFET的工作人員應穿戴防靜電服，并始終接地。
4. 地板應鋪設接地的防靜電地毯或進行靜電耗散處理。
5. 桌子應鋪設接地的靜電耗散桌布。
6. 避免使用任何類型的絕緣材料。
7. 僅在一次性應用中使用防靜電材料。
8. 務必使用接地烙鐵安裝MOSFET。
9. 僅在靜電控制工作站測試MOSFET。
10. 同時采取上述所有防護措施，并確保工作人員經過培訓。
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什么是ESD？
ESD是靜電放電。靜電是指一個表面相對于另一個表面或地產生的電子過量或不足。電子過量的表面帶負電，電子不足的表面帶正電。靜電的電壓（伏特）和電荷（庫倫）是可測量的。
物體上的靜電荷會導致電子分布的不平衡。當電子從一個物體向另一個電壓電勢不同的物體轉移而嘗試重新建立平衡時，發生靜電放電（ESD）。靜電敏感器件（如功率MOSFET)成為放電路徑的一部分，或者位于靜電場范圍內時，它可能被永久性損壞。
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靜電的產生
摩擦起電是最常見的靜電起電方式。摩擦兩種材料，即，兩種材料接觸后再分離會產生摩擦起電。
展開 車用芯片為什么那么缺？車規：我太難了
包括抗ESD靜電、EFT群脈沖、RS傳導輻射、EMC、EMI等，芯片在這些干擾下既不能失控的影響工作，也不能干擾車內別的設備。
第四，一般汽車的設計壽命都在15年50萬公里左右，遠大于消費電子產品壽命要求，所以對應的汽車芯片使用壽命要更長，故障率更低。半導體是汽車廠商導致故障排名中的首要問題，因此車廠對故障率基本要求是個位數PPM（百萬分之一）量級，大部分車廠要求到PPB（十億分之一）量級，相比之下，工業級芯片的故障率要求為小于百萬分之一，而消費類芯片的故障率要求僅為小于千分之三。可以說車規級半導體對故障率要求是零容忍。
第五，長期有效的供貨周期（Longevity）。汽車廠商對芯片的需求遠不及消費電子動輒上億顆芯片的量，在更新換代上，也是一顆料號用到十年以上，不像手機芯片一年一換。所以汽車OEM和Tier1廠商，大多通過Tier2的零部件供應商完成產品供應。從整個汽車行業來看，目前除了特斯拉采取了自研芯片的方式外，大部分車企的芯片主要還是購買自國際老牌半導體廠商。
第六，極高的產品一致性要求，導致不能隨便換產線。汽車本身的組成極為復雜，一致性差的半導體元器件容易導致整車出現安全隱患，因此需要嚴格的良品率控制以及完整的產品追溯性系統管理，甚至需要實現對半導體產品封裝原材料的追溯。這也是為什么車用芯片不輕易轉換產線，以往車用半導體廠商主要以IDM或Fab-lite模式自產自銷為主，直到近些年才將部分產能外包給晶圓代工代廠，還要做產線認定。（EETC編按：“產線認定”是指為了實現“零不良率”， 汽車廠家在半導體工廠生產汽車芯片時，針對產線實行的檢查稽核。
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