人体静电放电（ESD）及保护电路的设计 - 广电电器网.PDF

人体静电放电（ESD ）及保护电路的设计 1 1 2 薛同泽 沙占友 崔博 1 （河北科技大学信息科学与工程学院，河北石家庄 050054） 2 （河北理工大学信息学院，河北唐山 063009） E-mail:xtz@hebust.edu.cn 摘 要：随着集成电路及电子设备的广泛应用，人体静电放电的危害性日益引起人们的重视。首先介绍人体静电 放电模型及测试方法，然后阐述几种新型集成化静电放电保护器件的原理与应用。 关键词：ESD；模型；测试；ESD保护器件 中图法分类号：TN03 文献标识码：B Human Body Electro-Static Discharge and The Protection Circuit Design Xue,Tongze1 Sha,Zhanyou1 Cui,Bo2 1 (College of Information Science and Engineering, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang 050054) 2 (College of Information, Hebei Polytechnic University, Tangshan 063009) Abstract：With the broad application of the integrated circuit and the electronic device, more attention is paid to the damage of the Electro-Static Discharge (ESD). Firstly the paper introduced the model and the measure methods of the human body ESD. Then the principle and the application of several new type ESD protection ICs are expatiated. Keywords：ESD; Model; Measure; ESD Protection ICs 1 引言 “静电放电”简称ESD （Electro-Static Discharge ）。近年来随着科学技术的飞速发展，微电 子技术的广泛应用及电磁环境日益复杂，人们对静电放电的防护及 ESD 设计也愈来愈重视。目 前，ESD 保护器件正从分立元件向集成化电路、从单路保护向多路保护的方向发展。 2 人体静电放电（ESD ）模型及测试方法 当物体之间互相摩擦、碰撞或发生电场感应时，都会引起物体表面的电荷积聚，产生静电。 当外界条件适宜时，这种积聚电荷还会产生静电放电，使元器件局部损坏或击穿，甚至酿成火 灾、爆炸等严重后果。特别是随着高分子材料的广泛使用，更容易产生静电现象，而电子元器 件微型化的趋势，更使静电的危害日趋严重。 静电放电（ESD ）的危害极大，特别是对集成电路和半导体器件。如果静电放电发生在电 子部件上，可导致电子部件的损坏；轻者击穿二极管，重则损坏集成电路。试验表明，未加静 电保护措施的RS －232 接口芯片，受到 15kV （一般测试水平）的静电放电冲击后会造成永久 性损坏。这是因为在静电放电瞬间产生的大电流将芯片内部的金属气化，导致大面积损伤。特 别是 CMOS 电路和MOS 场效应管，其输入阻抗很高，输入电容又非常小，即使在输入端感应 [2] 少量的电荷也会形成高压，而将器件损坏 。 目前国际上对静电放电定义了4 种模型：人体静电放电模型（HBM，Human Body Model ）， 机器模型（MM ），器件充电模型（CDM ），电场感应模型（FIN ）。由于人体与电子元器件 及设备的