ESD与TVS管.docx

TVS管是表示某种技术或某种特性的器件ESD管讲的是应用场合来说的,ESD是属于TVS的.ESD爱护二极管的作用是当电压超过二极管的导通电压的时候，就导通接地放掉,正常信号一股达不到导通电压，不会达到该电压，所以不会通过地损耗，而ESD电压一股超过导通电压，会使二极管导通，ESD电压通过接地放掉，不打坏仪器内部.所以这个5V应当是这个二极管对持续电压的耐压值.（ESD电压都是瞬间电压，高电压而没有大电流，不会损坏二极管）TVSdransientVoltageSUPPreSSer瞬态电压抑制器）二极管等ESD爱护器是近几年发展起来的一种固态二极管,特地用于ESD爱护.TVS二极管是和被爱沪电路并联的,当瞬态电压超过电路的正常工作电压时,二极管发生雪丽,为瞬态电流供应通路,使内部电路免遭超额电压的击穿或超额电流的过热烧毁.由于TVS二极笆的结面积较大,使得它具有泄放微态大电流的优点,具有志向的爱护作用.改进后的TVS二极管还具有适应低压电路（5V）的特点,目封装集成度高,适用于在印制电路板面积惊慌的状况下运用彳艮低的箝位电缶经过多次ESD过程后不会劣化,这些特点确定了它有广泛的适用范围.TVS瞬态电压抑制这里不论TV是如何产生的,比如干脆或者间接的雷击,静电放电,大容量的负载投切等因素导致的浪湎电压从几伏到几十干伏甚至更高.ESD静电放电爱护这里的ES主要是三种模型所表述.其中主要应用是HBM和MM,简洁说I就是人或者设备对器件放电（静电但是器件不能损坏.典型的HBMC1.ASSIC模型贩一个充电100OV-200OV的100PF的电容通过1500欧姆的电阻对器件放电.MM模型要比人体模型能Itt大一些.电容是200PF,电压也许在2-4之间不过没有田联电阻了典型的人体模型放电解值电流小于075A,时间150ns典型的机器模型放电,峥值电流小于8A,时间5ns典型的雷击浪涌（电力线入线处运用的TVS）峙值电流300OA,时间20usESD基本上可以分为三种类型：一是各种机器引起的ESD.二是家俱移动或设备移动引起的ESD,三是人体接.舱或设备移动引起的ESD.这三种种ESD对于半导体器件的生产和电子产品的生产都特别重要.电子产品在运用过程最简洁受到第三种ESD的损坏，便携式电子产品尤其简洁受到人体接触产生的ESD的损坏.在一般状况下ESD会损坏与之相连的接口器件,另一种状况是遭遇ESD冲击后的器件可能不会马上损坏，而是性能下降导致产品过早出现故障.当集成电路（IC）经受ESD时，放电回路的电阻通常都很小，无法限制放电电流例如格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，造成高达数十安培的瞬间放电尖曜电流，流入相应的IC管脚.瞬间大电流会严峻损伤IC1局部发热的热量甚至会溶化硅片管芯。ESD对IC的损伤还包括内部金属连接被烧断，钝化层受到破坏，品体管单元被烧坏.ESD还会引起IC的死锁（1.ATCHUPX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，形成大电流信道，TS是从VCC到地，串行接口溺件的死锁电流可高达1A.死锁电流会始终保持，直到器件被断电,不过到那时，IC通常早已因过热而烧毁了.ESD冲击后可能存在两个不易被发觉的问S三,一般用户和IEC测试机构运用传统的“环路反馈方法"和"插入方法”进行测试，通粕检测不出这两个问题.一个问题是RS-232接口电路中接收器对发送器产生交叉串扰.同类产品RS-232接口电路中的ESD爱护结恂可能对某种波形的ESD或某个ESD冲击电压失效，经过ESD冲击后在接收器检入跳和发送器输出端之间形成通路，从而导致接收器对发送器产生交调（图11假如RS-232接口电路中有关断电路，月必关断期间经过ESD冲击后更简洁产生交调.产生交调后将导致通信失败,而且即使关断工作状态下发送器仍有输出，导致关断失效，使对方RS-232处在接收状态.另一个问题是RS-232接口电路对电源产生反向驱动,某些RS-232接口电路中的ESD爱护结构经过ESD冲击后可能在输入端与供电电源VCC之间形成电流通路（图2）,对供电电源产生反向驱动,假如供电电源没有吸入电流的实力（通常来讲电源输出回路里有一个正向二板管）这将导致电源电压VCC上升从而损坏RS-232接口电路和系统内的其它电路.因为RS-232接口电路输入端的电压在5V到25V之间，使VCC有可检高于9V,超出电源电压的最大范围而烧坏电路.ESD爱护电路最有效的爱护措施是介质隔盅:用绝缘介陵把内部电路和外界隔离开.Imm厚的一股塑料如PVC,聚酯或ABS能够爱护8KV的ESD.但是实际的介质不行锢没有间隙和接缝，所以材料的姚变和间源距禽特别重要.1.CD显示屏，触摸屏等都有很厚的边角（12mm）隔离内部电路.ESD爱护的其次个方法是屏蔽,防止大的ESD电流冲击内部电路。ESD冲击金属屏蔽外壳时，最初几碗少会比爱护地电压高出很多，屏蔽外壳电压会随若ESD电荷的转移而下降，所以最初的几分秒内会对内部电路产生二次ESD冲击，所以仅仅运用外部屏廉还不够,内部电路与屏蔽外壳必需共地，或者把内部电路进行介质隔谢.电气隔离也是抑制ESD冲击的一种有效方法，PCB板上安装光耦合器或者变压器，虽然不能完全消退ESD的冲击，但是结合介质隔谢和屏蔽可以很好的抑制EDS冲击，光耦合器和变压器侬适合电源部分.信号通路最好的隔离是光纤，无线和红外线方式,