浙江USB3.0接口ESD保护元件原理

静电可吸附空气中很多的浮尘并且通电性越大、吸附浮尘的数目就越大，而浮尘中通常带有很多种有毒物质和病原菌，轻则刺激性肌肤，危害肌肤的光泽度和鲜嫩，重则使肌肤起癍长疮，更明显的还会继续引起慢性***和心率失常等病症。静电造成主要是与衣着相关，化学纤维类服饰摩擦会“生电”。干燥的时节，这类慢慢累积上去的静电工作电压超出3000伏时，便会造成“打架”状况，充放电时可听见“哗啦啦”的响声，摸电导体的手觉得麻痛。人的身上的静电尽管工作电压很高，但电流量不大，不容易发生相近“触电事故”的风险。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。浙江USB3.0接口ESD保护元件原理

MOV具有ns级的快速响应，但是结电容一般在数十pF以上;GDT具有pF级以下的结电容，但是响应时间在数百ns以上;TSS的响应速度很快，可达ps级，其结电容一般也在数十pF以上;TVS的响应速度很快，可达ps级，其结电容目前比较低可以做到儿个pF;快速开关二极管的响应速度与TVS相同，其结电容可达到1pF以下。可见，MOV、GDT和TSS都不能用于高频电路的ESD防护;TVS可以直接使用在数百MHz的信号接口进行ESD防护，当用于GHz以上的信号接口必须采用降低结电容的措施:低容值的快速开关二极管可以直接或采用降低结电容的优化措施后用于数GHz的信号接口。安徽贴片ESD保护元件测试ESD防护电路主要采用“过压防护”的原理，通过隔离、箝位(限幅)、衰减、滤波等降低ESD冲击电压。

静电的危害：对人体：在日常生活中，由于环境干燥、摩擦、穿戴化纤衣物等原因，经常导致身体产生静电，在与金属接触时，会产生疼痛感，给人们带来较大的心理压力。有研究表明，当人体长期处于静电的辐射下时，人会出现精神紧张、焦躁、胸闷等不适症状，影响正常的工作和生活。02对工业：比如在加油站，汽油属于易燃液体，当环境温度升高或出现异常情况时，油品挥发出的可燃蒸汽与空气就会形成性混合物。一旦有火花出现，就可能发生火灾，甚至，而静电放电时则恰恰能够提供火花。由此可见，静电作为能够提供火花的一种点火源，且其隐蔽性、潜在性、随机性和复杂性为油库火灾或危害埋下了重大的安全隐患。

在JS-001-2012及MIL-STD-883H中，带电的人体都用100皮法（pF）电容器及1500欧姆的放电电阻来模拟。在测试过程中，电容会充电到数千伏（常见的是2kV、4kV、6kV及8kV），再借由电阻串联到被测器件进行放电。典型的HBM波形有2至10纳秒的上升时间、每千伏特0.67安培的电流，及200纳秒脉冲宽度的双重指数信号衰减波形。如果带电人体通过其手持的小金属物件，如钥匙、螺丝刀等对其他物体产生的放电称为人体-金属ESD模型，与典型的人体放电模型有明显的差别。人体-金属ESD产生的放电电流的峰值一般要比人体ESD大5～7倍。原因是金属物件的电极效应使得人体放电的等效电阻***变小。在中低频IC内部的I/O端口都可以设计ESD防护电路以提高器件的抗ESD能力。

常见的ESD静电放电模式有四种，分别是人体放电模型、机器放电模型、带电器件模型、感应放电模型：1.HBM，人体放电模型，即带电人体对器件放电，导致器件损坏。放电途径为：人体——器件——地。2．MM，机器模型，即带电设备对器件放电，导致器件损坏。放电途径为：机器——器件——地。3．CDM，带电器件模型，即带电器件直接对敌放电。放电途径为：器件——地。4．FICDM,感应放电模型，即器件感应带电后放电。途经：电场——器件带电——地。来明电子可提供多种类型的ESD静电保护元件，并提供选型替代，国产化替代，具有较高的性价比。福建高浪涌ESD保护元件测试

ESD静电保护元件一般为硅基材料器件，相应速度可做到ps级。浙江USB3.0接口ESD保护元件原理

Resistor不单独用于芯片的ESD保护，它往往用于辅助的ESD保护，如芯片Input***级保护和第二级保护之间的限流电阻。当ESD电流过大，***级ESD器件难以将电压钳位至安全区域时，第二级ESD器件的导通将使其与电阻分压，从而进一步降低进入内部电路的电压。又如用于GG-NMOS的栅电阻，如图6所示，NMOS的栅极通过一电阻接地，而非直接接地。如此一来，在NMOS漏端发生正向的ESD脉冲时，由于NMOS的漏一栅电容，会使得器件的栅极耦合出一正的电势，该电势会促使NMOS的沟道开启，从而起到降低NMOS在ESD应力下触发电压的目的。浙江USB3.0接口ESD保护元件原理