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ESD保護(hù)電路及PCB設(shè)計(jì)要點(diǎn)

一、什么是ESD?ESD代表靜電放電。許多材料可以導(dǎo)電并積累電荷。ESD 是由于摩擦帶電（材料之間的摩擦）或靜電感應(yīng)而發(fā)生的。每當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，物體都會(huì)在其表面形成固定電荷（靜電）。當(dāng)這個(gè)物體放置得太靠近另一個(gè)帶電物體或材料時(shí)，電壓差會(huì)導(dǎo)致電流在它們之間流動(dòng)，直到恢復(fù)電荷平衡。因此，可以將靜電放電定義為兩種帶電材料或物體之間由接觸、短路或電介質(zhì)擊穿引起的瞬時(shí)電流流動(dòng)。對(duì)于消費(fèi)類產(chǎn)品，ESD 和空氣中的介質(zhì)擊穿通常發(fā)生在兩點(diǎn)之間的電場大于 40 kV/cm 時(shí)。氣壓、溫度和濕度等因素會(huì)影響電場強(qiáng)度。例如，
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強(qiáng)茂新一代ESD系列為高速應(yīng)用保駕護(hù)航性能突破低耗損與低電容極限

強(qiáng)茂推出最新一代的靜電保護(hù)組件——第二代ESD保護(hù)二極管，結(jié)合了高效率和低漏電流的特點(diǎn)。經(jīng)10 GHz頻率測試，此系列產(chǎn)品的插入損耗數(shù)值為-0.25 dB至-0.38 dB之間。此外，第二代ESD保護(hù)二極管具有超低的結(jié)電容值 (Cj)，范圍從0.09 pF到1 pF，并擁有2.6 V到11.6 V的低靜電鉗位電壓，能夠有效降低靜電放電對(duì)電子設(shè)備的損害與能量消耗。為滿足現(xiàn)代電子產(chǎn)品的小型化需求，此新系列產(chǎn)品采用多種封裝形式，包括節(jié)省空間的DFN0603-2L、DFN1006-2L、DFN1006
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ESDA報(bào)告：2024年第一季度電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)行業(yè)銷售額為45億美元

美國加州時(shí)間2024年7月15日，SEMI旗下技術(shù)社區(qū)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)聯(lián)盟（ESDA）在其最新的《電子設(shè)計(jì)市場數(shù)據(jù)報(bào)告》（EDMD）中宣布，2024年第一季度電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)（ESD）行業(yè)銷售額從2023年第一季度的39.511億美元增長了14.4%，達(dá)到45.216億美元。與前四個(gè)季度相比，最近四個(gè)季度的移動(dòng)平均值上漲了14.8%。SEMI電子設(shè)計(jì)市場數(shù)據(jù)報(bào)告執(zhí)行發(fā)起人Walden C.Rhines表示：“2024年第一季度，EDA行業(yè)銷售額持續(xù)強(qiáng)勁增長。所有產(chǎn)品類別都有所增長，包括計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）、I
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電路設(shè)計(jì)少不了ESD，詳述一下其理論，超詳細(xì)！

一直想給大家講講ESD的理論。但是由于理論性太強(qiáng)，如果一些器件理論不懂的話，這個(gè)大家也不要浪費(fèi)時(shí)間看了。任何理論都是一環(huán)套一環(huán)的，如果你不會(huì)畫雞蛋，注定了你就不會(huì)畫大衛(wèi)。靜電放電(ESD: Electrostatic Discharge)應(yīng)該是造成所有電子元器件或集成電路系統(tǒng)造成過度電應(yīng)力(EOS: Electrical Over Stress)破壞的主要元兇。因?yàn)殪o電通常瞬間電壓非常高(>幾千伏)，所以這種損傷是毀滅性和永久性的，會(huì)造成電路直接燒毀。所以預(yù)防靜電損傷是所有IC設(shè)計(jì)和制造的頭號(hào)難題。
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【測試解讀】ESD保護(hù)設(shè)計(jì)中的傳輸線脈沖TLP，怎么測？

隨著電子器件在汽車和其他產(chǎn)品上的應(yīng)用越來越廣泛（智能化），芯片的集成度也越來越高、體形也越來越小、研發(fā)的難度也越來越高，這些器件通常具有線間距短、線細(xì)、集成度高、運(yùn)算速度快、功耗低和高輸入阻抗的特點(diǎn)，這也導(dǎo)致了這類器件對(duì)靜電的要求越來越高。其中涉及到的標(biāo)準(zhǔn)為：ESD SP5.5.1-2004、ISO7637-2、GB/T.21437.2、ECER10.05 6.9、IEC62615:2010。其中在很多器件的ESD性能，都會(huì)使用TLP 測試，除了使用標(biāo)準(zhǔn)的TLP脈沖發(fā)生器之外，還需要使用示波器對(duì)其脈沖進(jìn)行
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如何測試ESD保護(hù)設(shè)計(jì)中的傳輸線脈沖TLP

隨著電子器件在汽車和其他產(chǎn)品上的應(yīng)用越來越廣泛（智能化），芯片的集成度也越來越高、體形也越來越小、研發(fā)的難度也越來越高，這些器件通常具有線間距短、線細(xì)、集成度高、運(yùn)算速度快、功耗低和高輸入阻抗的特點(diǎn)，這也導(dǎo)致了這類器件對(duì)靜電的要求越來越高。其中涉及到的標(biāo)準(zhǔn)為：ESD SP5.5.1-2004、ISO7637-2、GB/T.21437.2、ECER10.05 6.9、IEC62615:2010。其中在很多器件的ESD性能，都會(huì)使用TLP 測試，除了使用標(biāo)準(zhǔn)的TLP脈沖發(fā)生器之外，還需要使用示波器對(duì)其脈沖進(jìn)行
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最大程度提高對(duì)汽車以太網(wǎng)應(yīng)用的ESD保護(hù)

數(shù)十年來，以太網(wǎng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)和計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，但如今，越來越多地部署到汽車應(yīng)用，取代了控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。汽車以太網(wǎng)提供拓?fù)潇`活性、高帶寬和穩(wěn)定的通信，能夠滿足原始設(shè)備制造商(OEM)從域向區(qū)域網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)過渡期間的車內(nèi)數(shù)據(jù)通信需求。本文首先討論各種汽車以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，然后再考慮它們必須符合的嚴(yán)格靜電保護(hù)(ESD)和電磁兼容性(EMC)標(biāo)準(zhǔn)。最后介紹 Nexperia（安世半導(dǎo)體）的一系列元件，汽車 OEM 可利用這些元件確保車輛網(wǎng)絡(luò)在發(fā)生 ESD 事件時(shí)得到全面保護(hù)。汽車以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)2016 年，開放
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保護(hù)汽車 CAN 總線系統(tǒng)免受 ESD 過壓事件的影響

控制器局域網(wǎng) (CAN) 是許多汽車應(yīng)用中廣泛使用的通信協(xié)議。如同任何其他外露連接器接口，CAN 接口會(huì)發(fā)生高壓瞬變事件，如靜電放電 (ESD)。在 CAN 總線連接器上安裝 ESD 保護(hù)二極管，不僅能夠保護(hù) CAN 收發(fā)器，還能夠保護(hù)所有下游和相鄰系統(tǒng)免受 ESD 耦合能量的影響。為了確保穩(wěn)健的系統(tǒng)級(jí)保護(hù)，了解 CAN 總線的基本工作條件以及如何為 CAN 總線選擇合適的 ESD 保護(hù)二極管非常重要。
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選擇合適的 ESD 器件

如今，電路板設(shè)計(jì)人員面臨著多種 ESD 保護(hù)選擇。設(shè)計(jì)人員通常會(huì)受到某些限制的限制，例如他/她的應(yīng)用可以承受的寄生電容量或電路板必須通過的所需 ESD 級(jí)別。通常，這些限制不會(huì)將可用的 ESD 設(shè)備數(shù)量縮小到可管理的列表。本白皮書將為設(shè)計(jì)人員提供指導(dǎo)，幫助他/她選擇 ESD 器件，從而地實(shí)現(xiàn)成功的設(shè)計(jì)。如今，電路板設(shè)計(jì)人員面臨著多種 ESD 保護(hù)選擇。設(shè)計(jì)人員通常會(huì)受到某些限制的限制，例如他/她的應(yīng)用可以承受的寄生電容量或電路板必須通過的所需 ESD 級(jí)別。通常，這些限制不會(huì)將可用的 ESD 設(shè)備數(shù)量縮小
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極具性價(jià)比的ESD保護(hù)芯片

DFN雙面無引腳封裝, 因其封裝體積小，形式簡單，高引腳密度，熱管理和防干擾能力佳，穩(wěn)定性和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種需要小型化設(shè)計(jì)的應(yīng)用場景，如移動(dòng)設(shè)備，筆記本電腦，TWS耳機(jī)等。矽力杰致力于開發(fā)高性價(jià)比的DFN封裝ESD防護(hù)芯片。通過定制化晶圓工藝、器件開發(fā)，與封裝廠深度合作的特殊設(shè)計(jì)，以及供應(yīng)鏈優(yōu)化升級(jí)，使得矽力杰DFN封裝ESD產(chǎn)品具有了極佳的性價(jià)比。優(yōu)秀的成本表現(xiàn)，高性能的ESD保護(hù)效果，矽力杰DFN ESD 產(chǎn)品也因此受到廣大客戶青睞，廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品終端。
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TVS之ESD波形圖分析

我們都知道，TVS產(chǎn)品的主要作用之一就是用來吸收ESD能量并鉗位，保護(hù)我們的后級(jí)芯片或電路不受其沖擊影響。所以我們?cè)谶x型的時(shí)候需要特別關(guān)注的一點(diǎn)，就是TVS的ESD鉗位參數(shù)。其鉗位參數(shù)的重要性我們?cè)谥暗奈恼轮卸加刑徇^了，今天我們就和大家一起聊聊ESD的波形圖的一些事兒。01 IEC 標(biāo)準(zhǔn)ESD波形圖ESD波形ESD波形參數(shù)IEC 61000-4-2中明確規(guī)定了ESD的波形圖及其參數(shù)，如圖所示。其上升時(shí)間非?？?，第一個(gè)尖峰在0.7~1ns之間，第二個(gè)尖峰在30ns，而整個(gè)事件持續(xù)時(shí)間為60ns。ESD事件
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提高汽車的功能安全性掌握ESD實(shí)現(xiàn)無干擾的數(shù)據(jù)傳輸

在日常生活中，人們觸摸車門時(shí)偶爾會(huì)感到手指刺痛或靜電沖擊，這感覺僅會(huì)令人不快；但對(duì)于一些電子組件，遇上靜電放電(ESD)可能意味著完全失效。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)越微小，模擬和數(shù)字I/O引腳的阻抗越高，便越容易受到靜電放電(ESD)的影響?？赡艿暮蠊╬/n結(jié)的熱擊穿、氧化物擊穿(電介質(zhì)擊穿)，以及金屬化層的熔化。目前電子組件大約占據(jù)一輛汽車總價(jià)值的三分之一，而且這個(gè)比例還將上升。汽車中17%的半導(dǎo)體故障是由靜電放電(ESD)造成的，因而必需采取適當(dāng)?shù)腅SD保護(hù)措施。在日常生活中，人們觸摸車門時(shí)偶爾會(huì)感到手指刺痛或
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Diodes 公司推出節(jié)省空間的TVS

【2023 年 4 月 6 日美國德州普拉諾訊】Diodes 公司 (Diodes) (Nasdaq：DIOD) 宣布推出新款雙向瞬態(tài)電壓抑制器 (TVS) 二極管，以滿足市場妥善保護(hù)高速數(shù)據(jù)端口的需求。D3V3Z1BD2CSP 以滿足保護(hù)靜電放電 (ESD) 沖擊和突波事件。這款產(chǎn)品的主要應(yīng)用為高效能運(yùn)算硬件、智能型手機(jī)、筆記本電腦和平板電腦、顯示器及游戲機(jī)的 I/O 端口。雖然許多競爭產(chǎn)品必須在設(shè)計(jì)上做出折衷，擇一選擇強(qiáng)大的突波保護(hù)特性或低輸入電容，D3V3Z1BD2CSP 可以同時(shí)提出這兩項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。它
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貼片壓敏電阻如何保護(hù)LED免受ESD的影響？

隨著智能手機(jī)和TWS等移動(dòng)設(shè)備日趨小型化和高功能化，設(shè)備和集成電路（IC）對(duì)ESD（靜電放電）和浪涌的抗擾性越來越弱。此外，這些移動(dòng)設(shè)備被要求支持觸摸操作和可穿戴設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)也逐漸增多，因此采取ESD保護(hù)措施變得空前重要，這也極大地促進(jìn)了ESD保護(hù)元件的應(yīng)用。隨著智能手機(jī)和TWS等移動(dòng)設(shè)備日趨小型化和高功能化，設(shè)備和集成電路（IC）對(duì)ESD（靜電放電）和浪涌的抗擾性越來越弱。此外，這些移動(dòng)設(shè)備被要求支持觸摸操作和可穿戴設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)也逐漸增多，因此采取ESD保護(hù)措施變得空前重要，這也極大地促進(jìn)了ESD保護(hù)元件的
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Vishay推出升級(jí)版紅外接收器,降低供電電流,提高抗ESD和陽光直射的可靠性

日前，Vishay Intertechnology, Inc.宣布，采用新一代Cyllene 2 IC升級(jí)紅外遙控應(yīng)用TSOP2xxx、TSOP4xxx、TSOP57xxx、TSOP6xxx和?TSOP77xxx系列紅外（IR）接收器模塊。配置新型IC旨在確保產(chǎn)品長期供貨并縮短交貨期，有助于設(shè)計(jì)人員大幅降低更寬電源電壓范圍內(nèi)的供電電流，同時(shí)提高抗ESD和陽光直射的可靠性。日前發(fā)布的增強(qiáng)型Vishay Semiconductors接收器可用于電視機(jī)、機(jī)頂盒（STB）、音響和游戲機(jī)、空調(diào)等電器，以及
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