& & & & &电子元器件按其种类不同，受静电破坏的程度也不一样，最低的100V的静电压也会对其造成破坏。近年来随着电子元器件发展趋于集成化，因此要求相应的静电电压也在不断降低。
　　人体所感应的静电电压一般在2-4KV以上，通常是由于人体的轻微动作或与绝缘物的磨擦而引起的。也就是说，倘若我们日常生活中所带的静电电位与IC接触，那么几乎所有的IC都将被破坏，这种危险存在于任何没有采取静电防护措施的工作环境中。静电对IC的破坏不仅体现在电子元器件的制作工序当中，而且在IC的组装、运输等过程中都会对IC产生破坏。
　　要解决以上问题，可以采取以下各种静电防护措施：
　　1、操作现场静电防护。对静电敏感器件应在防静电的工作区域内操作;
　　2、人体静电防护。操作人员穿戴防静电工作服、手套、工鞋、工帽、手腕带;
　　3、储存运输过程中静电防护。静电敏感器件的储存和运输不能在有电荷的状态下进行。
　　要实现上述功能，基本做法是设法减小带电物的电压，达到设计要求的安全值以内。即要求下式中的电荷（Q）与电阻（R）要小，静电容量（C）要大。
　　V=I.R Q=C.V （式中V：电压，Q：电荷量 I：电流 C：静电容量 R：电阻
　　当然电阻值也不是越低越好，特别是在大面积场所的防静电区域内必须考虑漏电等安全措施之后再进行材料的选取。
　　静电防护措施
　　检查、安装IC静电防护作业场所，本工序防静电措施的目的在于将包括人体在内的作业场所处于同等电位，具体方法如下：
　　1、将1兆欧的电阻连通后再接地，并佩戴防静电手腕带操作;
　　2、将测试仪、工具、烙铁等接地;
　　3、工作台面铺设防静电台垫后接地;
　　4、操作人员穿戴防静电工衣、工鞋;
　　5、地面铺设防静电地板或;
　　6、IC运输、包装过程中应保持同电位。
　　防静电性能的检测周期及注意事项
　　防静电台垫、地板、工鞋、工衣、周转容器等应至少每月检测一次。防静电手腕带、风枪、风机、仪器等应每天检测一次。检测时，须考虑受检场所的温度、湿度等因素。
ESD的来源及其危害
　　两种不同的材料进行摩擦后，一个带上正电荷，另一个带上负电荷，从而在两者之间产生一定的电压。电压的大小取决于材料的性质、空气的干燥度和其它一些因素。如果带静电的物体靠近一个接地的导体，会产生强烈的瞬间放电，这就是静电冲击（ElectroStaticDischarge）。一般来讲，带静电的物体在理论上可以简单模拟成一个被充电到很高电压的小电容。
　　当集成电路（IC）受到ESD时，放电回路的电阻通常都很小，无法限制放电电流。例如将带静电的电缆插到电路接口上时，放电回路的电阻几乎为零，这将造成高达几十安培的瞬间放电尖峰电流流入相应的IC管脚。瞬间大电流会严重损伤IC，局部发热的热量甚至会融化硅片管芯。ESD对IC的损伤一般还包括内部金属连接被烧断、钝化层被破坏、晶体管单元被烧坏等。
　　ESD还会引起IC的死锁（LATCHUP）。这种效应和CMOS器件内部的类似可控硅的结构单元被激活有关。高电压可激活这些结构，形成大电流通道，一般是从VCC到地。串行接口器件的锁死电流一般为1安培。锁死电流会一直保持，直到器件被断电。不过到那时，IC通常早已因过热而烧毁了。
　　对串行接口器件来说，ESD会使IC工作不正常，通讯出现误码，严重的会彻底损坏。为分析故障现象，MAXIM公司对不同厂家的RS-232接口器件做了ESD测试。结果发现，通常的故障现象有两种：一种故障现象是串扰，信号接收器接收到的信号干扰了发送器，造成误码（见图1）。另一种故障是在IC内部形成了一条反向电流通道，使接收器端口接收到的RS-232信号电平（&10V）回馈到电源端（+5V）。如果电源不具备吸收电流的稳压功能，过高的回馈电压会损坏其它由单电源（+5V）供电的器件
　　对于串行接口器件，最简单的防护措施是在每条信号线上外加阻容元件。串联电阻能够限制尖峰电流，并联到地的电容则能限制瞬间的尖峰电压。这样做的优点是成本低，但是防护能力有限。虽然能使ESD的破坏力在一定程度上得到抑制，但依然存在。因为阻容元件并不能降低尖峰电压的峰值，仅仅是减少了电压上升的斜率。而且阻容元件还会引起信号失真，以致限制了通讯电缆的长度和通讯速率。外接的电阻/电容也增加了电路板面积。另一种广泛使用的技术是外加电压瞬变抑制器或TransZorbTM二极管。这种防护非常有效。但外加器件仍会增加电路板面积，而且防护器件的电容效应会增加信号线的等效电容，成本也较高，因为TransZorbTM二极管价格较贵（大约25美分/每个），典型的3发/5收的COM端口需要8个TransZorbTM二极管，费用高达$2美元。
　　一个有效的ESD测试应在最高测试电压以内的整个电压范围进行。因为有些IC可能在10kV时通过了测试，但在4kV时反而被ESD打坏了，这样的IC实际上没有抗静电能力。人体模型和IEC标准规定在测试电压范围内必须以200V为一个间隔进行测试，而且要同时测试正负电压。也就是说，从&200V开始测试，&400V，&600V，一直到最高测试电压。对IC的所有可能的工作模式都应分别进行完整的ESD测试。包括上电工作状态，断电停机状态，如果串行接口器件有自动关断休眠模式，还应对这一状态再进行一次ESD测试。所有相关的测试标准和程序都规定，在每个测试电压点，对被测引脚应连续放电10次，考虑到正负电压都要测，实际要放电20次。每一轮放电完成后，应测量被测器件的相应参数，判断器件是否损坏。对于串行接口器件（RS-232，RS-485）应遵循以下判据：
　　●电源电流是否正常（电源电流增加一般意味着发生了器件死锁）;
　　●信号发送输出端的输出电平是否仍在参数规格范围内;
　　●信号接收输入端的输入电阻是否正常（一般在3k&O到7k&O（之间）。
　　只有这些指标都合格，才可转到下一个电压测试点。在所有电压点都测试完以后，还应对IC做全面的功能测试，测量IC的每个参数是否仍在参数标准定义的范围内。只有通过所有这些ESD测试后仍能达到规定参数标准的IC才是真正的抗静电IC。需要注意的是，按一般标准完成ESD测试，但并不能判断IC的好坏。有些ESD测试仪自带了一些参数测量功能，但因不是针对特定器件的参数测量，只是一般的测试手段，因而只能作为一个参考。严格的测试仍应按以上所述的测试程序和测试判据进行。
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　　如何合理选择正确的器件？不同的过压保护器件其保护原理各有不同，选择的时候应结合其保护原理、工作条件和使用环境来考虑。本文介绍常用的几种过压保护器件ESD抑制器、压敏电阻、瞬态电压抑制器TVS、陶瓷气体放电管的选型技巧，帮助工程师正确选择电路保护器件。
　　1. 过压保护器件的选型要点
　　过压保护器件（OVP）用于保护后续电路免受甩负载或瞬间高压的破坏，常用的过压保护器件有压敏电阻、瞬态电压抑制器、静电抑制器和放电管等。过压保护器件选型应注意以下四个要点：
　　1）关断电压Vrwm的选择。一般关断电压至少要比线路最高工作电压高10%
　　2）箝位电压VC的选择。VC是指在ESD冲击状态时通过TVS的电压，它必须小于被保护电路的能承受的最大瞬态电压
　　3）浪涌功率Pppm的选择。不同功率，保护的时间不同，如600w（10/1000us）;300W（8/20us）
　　4）极间电容的选择。被保护元器件的工作频率越高，要求TVS的电容要越小
　　1.1 ESD抑制器
　　选择合适的ESD保护器件，最大的难点在于如何最容易地明确哪种器件可以提供最大的保护。系统供应商一般是通过数据手册上的ESD额定值（或标称值）来比较ESD保护器件的好坏。事实上，从这些额定值根本看不出器件保护系统的能力有多强，关键取决于其二极管参数。主要的参考系数应该是：
　　快速响应时间
　　低箝位电压
　　高电流浪涌承受能力
　　AEM（苏州）科技有限公司副总经理郑索平介绍，选择ESD器件应该遵循下面的要求：
　　（1）选择静电保护器件注意：
　　箝制电压不要超过受保护器件的最大承受电压
　　电路电压不超过保护器件工作电压
　　低电容值、漏电流尽可能的减少干扰及损耗
　　（2）静电保护器件尽量安装在最接近静电输入的地方，远离被保护器件
　　（3）静电保护器件一定接的大地线，不是数字地线
　　（4）回地的线路尽量的短，静电保护器件与被保护线路之间的距离尽量的短
　　（5）尽量避免被保护与未被保护线路并排走线
　　1.2压敏电阻
　　压敏电阻是一种用得最多的限压器件。广泛的应用在、通迅、计算机、消费类电子产品、军用电子产品等方面，特别是在LCD、键盘、I/O接口、IC、MOSFET、CMOS、、手机、DVD、AV、ABS、马达控制板、MP3、PDA、USB接口及高速数据信号线路上进行保护等。
　　压敏电阻选用时应注意的是：连续施加在压敏电阻两端的电压，不能超过规格表中列出的?°最大持续工作电压?±值。还要充分考虑到电网（或电路）工作电压的波动幅度，
　　选取压敏电阻的压敏电压值时，要留有足够的余量。国内一般的波动幅度为30%。通过压敏电阻的最大浪涌电流不应超过技术规格书中的?°最大冲击电流?±值（也就是最大通流量）。考虑到要耐受多次冲击时，应该选用能耐受10次以上冲击的浪涌电流值。
　　压敏电阻的箝位电压必须小于被保护的部件或设备能承受的最大电压（即安全电压）。
　　1.3 瞬态电压抑制器TVS
　　瞬态电压抑制器（TVS）是一种二极管形式的高效能保护器件。当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10-12秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。
　　瞬态电压抑制二极管（TVS）广泛应用在及敏感的电子零件过电压、ESD保护上，主要包括：消费类产品、工业产品、通讯、电脑、汽车、电源供应品、信号线路保护及军事、航天航空导航系统及控制系统上。最大箝位电压VC不可大于被保护设备最大的安全电压，以及反向工作电压（反向断态电压）须大于线路正常工作电压，是使用TVS管时必须注意的问题，另外，交流电压只能用双向TVS。
　　TVS管的选用应注意以下几点：
　　确定被保护电路的最大直流或连续工作电压、电路的额定标准电压和“高端”容限。
　　TVS额定反向关断VWM应大于或等于被保护电路的最大工作电压。若选用的VWM太低，器件可能进入雪崩或因反向漏电流太大影响电路的正常工作。串行连接分电压，并行连接分电流。
　　TVS的最大箝位电压VC应小于被保护电路的损坏电压。
　　在规定的脉冲持续时间内，TVS的最大峰值脉冲功耗PM必须大于被保护电路内可能出现的峰值脉冲功率。在确定了最大箝位电压后，其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。
　　对于数据接口电路的保护，还必须注意选取具有合适电容C的TVS器件。
　　根据用途选用TVS的极性及封装结构。交流电路选用双极性TVS较为合理;多线保护选用TVS阵列更为有利。
　　温度考虑。瞬态电压抑制器可以在-55~+150℃之间工作。如果需要TVS在一个变化的温度 工作，由于其反向漏电流IR是随增加而增大;功耗随
　　TVS结温增加而下降，从+25℃到+175℃，大约线性下降50%雨击穿电压VBR随温度的增加按一定的系数增加。因此，必须查阅有关产品资料，考虑温度变化对其特性的影响。
　　1.4 陶瓷气体放电管
　　陶瓷气体放电管属于开关组件，用于电源防雷器共模电路中将雷电流泄放入地，也可用在差模电路中与压敏电阻串联而阻断其漏电流。在信号防雷器中常用于第一级泄放浪涌电流，由于其反应速度慢，还要用第二级作限压保护。
　　在选择陶瓷气体放电管时应注意：
　　陶瓷气体放电管不能直接用在电源上做差模保护;
　　击穿电压要大于线路上最大信号电频电压;
　　耐电流不能小于线路上可能出现的最大异常电流;
　　还有脉冲击穿电压须小于被保护线路电压。
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EEWORLD独家静电抑制器工作方式怎样？如何选择？来源：　　　　发布日期：　　　　已有 11 人浏览
随着时代发展，我们每个人都会拥有几款电子产品，在智能手机、电脑越来越受欢迎的时代，也成为不可或缺的配件之一。下面一起来了解一下静电抑制器的工作方式怎样？如何选择呢？
静电抑制器的工作方式
静电抑制器为间隙型静电放电（静电放电、Electro Static Discharge）对策的保护元件，抑制器是指“用于抑制的装置、停止或消除的装置”。静电抑制器总体上有两种工作方式：过压保护和过流保护。当电路中出现过压或者过流现象时，这些器件会做出断开或箝位动作，以抑制电压或电流突变，保护其他昂贵的半导体器件免受破坏。不管是过压保护还是过流保护，从静电抑制器采用的技术方面来说，主要有硅技术、陶瓷材料、聚合材料和玻璃陶瓷四种。
静电抑制器通过瞬变电压“钳位”到安全电压水平来保护电路，即将高于通常电路运行的3.3V、6V或者12V等电压钳位到安全电压范围内，使本来会导致电路损害的瞬变能量经过ESD抑制器后被消散了。&&&更多人想看：
ESD器件的选择
各种ESD器件因应用场合、电路设计的不同，选择的标准也有所不同。但一个大的原则是，大功率的产品主要用在电源馈线上，低功率产品主要用在高密度安装场合。在选用TVS时，应考虑以下几个主要因素：TVS的Vc值应低于被保护元件的最高电压，Vc是二极管在截止状态的电压；TVS在正常工作状态下不要处于击穿状态，最好处于VR以下；如果无法确定IPP的大致范围，则选用功率大些的TVS为好；硅技术静电抑制器需要满足IEC国际标准，即TVS二极管必须达到可以处理最小8 kV(接触)和15 kV(空气)的ESD冲击。对于某些有特殊要求的便携设备应用，设计者可以按需要挑选器件。
MLV的电容量较大（40～220pF），主要用于直流及数据传输率较低的端口。但MLV中的有的产品系列电容量较小，仅3～12pF，可以适用于较高的数据传输速率的端口作ESD保护。
当需要购静电抑制器的时候，一定要了解每种静电抑制器的特点及优势，适用的方式与场合。以上关于静电抑制器的工作方式与选择就为大家讲解到这里。随着人们对各种新材料和新的电路保护技术的不懈研究和创新，对于静电抑制器这样的电路保护器件来说又是一个快速发展的好时期。&&&更多人想看：
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ESD的意思是&静电释放&的意思,它是英文:Electro-Static discharge 的缩写,即&静电放电&的意思.ESD是本世纪中期以来形成的以研究静电的产生、危害及静电防护等的学科.因此,国际上习惯将用于静电防护的器材统称为&ESD&,中文名称为静电阻抗器.1.静电成因及其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特体上而形成.当两个物体接触时,其中一个趋从于另一个吸引电子,因而二者会形成不同的充电电位.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因之一.静电源与其它物体接触时,依据电荷中和的机理存在着电荷流动,传送足够的电量以抵消电压.在高速电量的传送过程中,将产生潜在的破坏电压、电流以及电磁场,严重时将其中物体击毁,这就是静电放电.国家标准中定义:静电放电是具有不同静电电位的特体互相靠近或直接接触引起的电荷转移(GB/T),一般用ESD表示.ESD会导致电子设备严重损坏或操作失常.静电对器件造成的损坏有显性和隐性两种.隐性损坏在当时看不出来,但器件变得更脆弱,在过压、高温等条件下极易损坏.ESD两种主要的破坏机制是:由ESD电流产生热量导致设备的热失效;由ESD感应出过高电压导致绝缘击穿.两种破坏可能在一个设备中同时发生,例如,绝缘击穿可能激发大的电流,这又进一步导致热失效.除容易造成电路损害外,静电放电也极易对电子电路造成干扰.静电放电对电子电路的干扰有二种方式.一种是传导干扰,另一种是辐射干扰.2.数码产品的构造及其ESD问题现在各类数码产品的功能越来越强大,而电路板却越来越小,集成度越来越高.并都或多或少的装有部分接口用于人机交互,这样就存在着人体静电放电的ESD问题.一般数码产品中需要进行ESD防护的部位有:USB接口、HDMI接口、IEEE1394接口、天线接口、VGA接口、DVI接口、按键电路、SIM卡、耳机及其他各类数据传输接口ESD可能会造成产品工作异常、死机,甚至损坏并引发其他的安全问题.所以在产品上市之前,国内或国外检测部门都要求进行ESD和其它浪涌冲击的测试.其中接触放电需要达到&8kV,空气放电需要达到&15kV,这就对ESD的设计提出了较高的要求.在壳体和PCB的设计中,对ESD问题加以注意之后,ESD还会不可避免地进入到产品的内部电路中,尤其是以下一些端口:USB接口、HDMI接口、IEEE1394接口、天线接口、VGA接口、DVI接口、按键电路、SIM卡、耳机及其他各类数据传输接口,这些端口很可能将人体的静电引入内部电路中.所以,需要在这些端口中使用ESD防护器件.以往主要使用的静电防护器件是压敏电阻和TVS器件,但这些器件普遍的缺点是响应速度太慢,放电电压不够精确,极间电容大,寿命短,电性能会因多次使用而变差.所以目前行业中普遍使用专业的&静电抑制器&来取代以往的静电防护器件 .&静电抑制器&是专业解决静电问题的产品,其内部构造和工作原理比其他产品更具科学性和专业性.它由Polymer高分子材料制成,内部菱形分子以规则离散状排列,当静电电压超过该器件的触发电压时,内部分子迅速产生尖端对尖端的放电,将静电在瞬间泄放到地.它最大特点是反应速度快(0.5ns~1ns)、非常低的极间电容(0.05pf~3pf),很小的漏电流(1&A),非常适合各种接口的防护.因为静电抑制器具有体积小()、无极性、反应速度快等诸多优点,现在的设计中使用静电抑制器作为防护器件的比例越来越多,在使用时应注意以下几点:1、将该器件尽量放置在需要保护的端口附近;2、到GND的连线尽可能短;3、所接GND的面积尽可能大.
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