電子通信產(chǎn)品的ESD防護設計分析

摘 要

電子通信產(chǎn)品在設計、生產(chǎn)等一系列的過程中不可避免地會出現(xiàn)靜電釋放現(xiàn)象。ESD現(xiàn)象對電子通信產(chǎn)品的正常、有效工作會帶來一定的影響，甚至還可能出現(xiàn)嚴重故障。因而，我們應該對電子通信產(chǎn)品的ESD防護設計引起足夠的重視。本文列舉了ESD帶來的具體危害，并根據(jù)現(xiàn)存的ESD防護方案存在的弊端提出了有關注意事項。

【關鍵詞】電子通信產(chǎn)品 ESD防護 設計

電子通信產(chǎn)品若是ESD靜電防護的設計不好，不僅會影響生產(chǎn)過程中企業(yè)的生產(chǎn)效率，增加企業(yè)各部門間的責任糾紛，而且還使得電子通信產(chǎn)品的使用在一定程度上受到影響，直接降低電子通信產(chǎn)品在市場上的價位。因而，電子通信產(chǎn)品中ESD靜電防護措施是產(chǎn)品設計和生產(chǎn)過程中非常重要的環(huán)節(jié)。

1 ESO所帶來的危害

ESD即靜電的釋放，靜電的釋放，是一種電荷快速中和的現(xiàn)象，它是靜電源所產(chǎn)生的電能，進人電子組件后得到感應而產(chǎn)生的快速放電現(xiàn)象。而ESD防護就是為了防止靜電積累所引起的爆炸、火災等危害事件，以及由于電子器件的損壞或失效而對生產(chǎn)產(chǎn)生的不良影響而采取的防護措施。防范的根本點是抑制靜電的產(chǎn)生或者采取措施加速靜電泄漏，靜電中和。

1.1 ESO對電子元器件的危害

在放電的過程中，靜電會產(chǎn)生電流，改變周圍的電磁場，電子元件所接收到的信號會發(fā)生錯誤，數(shù)字邏輯的電路發(fā)生異常的反應，造成電子元件發(fā)生開路或短路現(xiàn)象，從而導致電子產(chǎn)品產(chǎn)生死機現(xiàn)象，減低其工作能力。如果帶電體沒有較高的靜電位，即沒有足夠的靜電放電，那么電子元件將會失去效用，而且這種情況一般很難預防和檢測到。電子元器件若是發(fā)生過多次這樣的靜電放電現(xiàn)象，會完全失去其效用，給人們帶來的損失非常大。

1.2 ESD對電子產(chǎn)品產(chǎn)生的信息干擾

靜電釋放是脈沖干擾式，在對一些電子產(chǎn)品進行靜電放射后， 在電子通訊產(chǎn)品的內(nèi)部幾個不確定的位置的檢測的幅度值比脈沖干擾大得多，最后可能導致邏輯電路的翻轉，使得設備出現(xiàn)故障。如果電子通訊產(chǎn)品敏感電路與脈沖相遇時，也會造成錯誤信息的出現(xiàn)，使電子通訊產(chǎn)品發(fā)生故障。

1.3 靜電吸附塵埃微粒

高壓靜電很容易吸附空氣中的塵埃微粒，使得PCB板和半導體芯片受到污染，降低它們的絕緣電阻率。這樣的話會在使得電子器件的工作效率受到很大的影響，甚至有可能導致電子器件失效。

2 現(xiàn)有的ESD防護設計存在的弊端

在現(xiàn)有的ESD防護設計方案中，普遍存著許多問題，綜合起來說可以歸納為兩類，電氣應力（EOS）和ESD區(qū)分問題和系統(tǒng)類型的識別問題。（1）EOS 和ESD 的區(qū)分問題：EOS （Electrical Over- Stress）是指通過電壓產(chǎn)生熱效應對電子元件的破壞。ESD應該屬于EOS特殊的一類，在設計ESD的防護方案時，由于兩者概念的模糊，使得兩者的性能指標混淆，從而最終導致裝置的ESD防護受到影響。（2）系統(tǒng)類型的識別問題：系統(tǒng)的識別對于ESD防護方案的設計也起著非常重要的作用。系統(tǒng)的類型不同，所采取的防護措施也不同。ESD的敏感類型包括對電壓敏感和對能量敏感。相對來說，對電壓敏感的要求程度要高于對系統(tǒng)敏感的情況。

3 ESD防護設計的要求和注意事項

靜電是無可避免的，因此在對靜電的防護設計方面應該予以重視，從電子通訊產(chǎn)品元件的設計、生產(chǎn)到銷售、使用都應該對做好防護措施，對靜電釋放進行檢測。電子通信產(chǎn)品靜電防護設計工作中我們應該注意以下事項：

3.1 必須明確確定 ESD防護方案執(zhí)行等級

ESD的防護可以分為不同的等級。一般分為基本防護和全面防護。基本防護包括對相關人員的基本ESD培新，灌輸他們這方面的知識，增強他們的防護意識。主要是有傳導性的工作面需要接觸地面，人暴露在外面的皮膚可以通過傳到體接觸地面，聚乙烯保護包裝等等。而全面防護是指在基本的防護措施基礎之上的，增加一些ESD防護措施。如，在對電子通信產(chǎn)品進行包裝時，須采用雙層包裝，并在包裝的最外層可以貼上類似于金屬薄片的包裝紙，以防靜電。另外，不同的電子通信產(chǎn)品采用的包裝措施等級也不相同，一定要在包裝之前先了解電子通信產(chǎn)品元器件的ESD保護等級，從而針對性地采取不同的包裝，對靜電加以防范。

3.2 根據(jù)產(chǎn)品實際需求來制定ESD防護標準

各中產(chǎn)品的ESD防護在實際的應用中存在著很大差異，其標準和要求由于產(chǎn)品的實際用途也不盡相同。各個企業(yè)單位應該提供具體而詳細的ESD保護要求，根據(jù)各個產(chǎn)品的性質、用途、特性的不同制定不同的標準，采取不同的防范措施。在為電子通信產(chǎn)品的電路設計、ESD防護包裝等都應該提出具體的要求。另外，各單位應該加強管理和監(jiān)控，增加ESD防護設施的花費，加強相關人員的培訓，將ESD防護落到實處。

3.3 有針對性地進行ESD防護

在電子通信產(chǎn)品的設計階段即要將ESD防護考量在內(nèi)，這樣能夠避免電子通信產(chǎn)品在生產(chǎn)后所造成的靜電釋放帶來的不利影響。如果在電子通信產(chǎn)品的設計基本定型且不做大幅度修改的情況下才去考慮其ESD防護措施，將會使靜電防護效果大大降低，造成不必要的財力和人力損耗。另外，電子通信產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)應該有電子通信產(chǎn)品元器件的靜電釋放順序表，充分了解各電子元器件所釋放的靜電情況。

4 結語

總而言之，電子通信產(chǎn)品的ESD防護在產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)到應用過程中是至關重要的。相關企業(yè)必須引起足夠的重視，加強ESD防護管理，制定相關標準和規(guī)定，在設計之處就把ESD防護放在重要位置，減少后期不必要的浪費和損失。

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作者單位

楊媛媛（1984-），女，苗族，貴州省凱里市人。貴州大學碩士。現(xiàn)為貴州電子信息職業(yè)技術學院講師。研究方向為電子與通信工程。

作者單位

貴州電子信息職業(yè)技術學院電子工程系 貴州省凱里市 556000endprint