電路級靜電防護設（shè）計技（jì）巧及防護（hù）

靜電放電（ESD）理論（lùn）研究已經發展成熟，為模擬分析靜（jìng）電事件，前人設計了多種靜（jìng）電放電模型，包括但不限於人體模型（HBM）、帶電器件模型、場感應模型、場增強模型、機器模型和電容耦合模型等。在芯（xīn）片級，通常采用HBM進行測試，電子產（chǎn）品則依據IEC 6 1000-4-2的放（fàng）電模型進行測試。歐洲共同體（tǐ）通過IEC 61000-4-2建立了（le）嚴格瞬變衝（chōng）擊抑製標準（zhǔn），確保產品符（fú）合這（zhè）一標準後（hòu），方可銷往歐洲成員國。

IEC 61000-4-2規定的靜電放電發生器分為接觸放電和空氣（qì）放電兩種類型。靜電放電現象主要電流特征為1nS左右的（de）上升沿，對ESD保（bǎo）護器件的響（xiǎng）應時間提出了嚴格要求。靜電放電發生器的能量集中在幾十MHz至500MHz的頻段，通常通（tōng）過濾波器濾除特定頻帶（dài）的能量實現靜電防護。

IEC 61000-4-2製定了幾個靜電放電發生器（qì）試驗等級，目前手機CTA測試執行的是3級標準，即接觸（chù）放電6KV，空氣放電8KV。多數手機（jī）廠家會執行更（gèng）高級別的（de）靜電防護等級。

集成電路（IC）遭受ESD時，放電回路的電阻通常極小，無法限製放電電（diàn）流，導致高達數（shù）十安培的瞬間電流流入IC管腳。這可能會嚴重損傷（shāng）IC，甚至融化矽片管芯。ESD還可（kě）能導致IC內部金屬連接被燒斷、鈍化層受損（sǔn）以及（jí）晶體管單元被燒壞。

ESD可能（néng）引發IC的死鎖效應（yīng）。這（zhè）種現象與（yǔ）CMOS器件內部類似可控矽的結（jié）構單元被激活有關，高電（diàn）壓（yā）激活這些結構形成大電流通（tōng）道，通常從電源VCC至地。串（chuàn）行接口器件的死鎖電流可高達1A。死鎖電流會持續到器件斷電，此（cǐ）時IC通常因過熱而（ér）燒毀。

針對（duì）電（diàn）路級ESD防護，常見（jiàn）的方法包括並聯放電器件、串（chuàn）聯（lián）阻抗、增加濾波網絡以及複合防護。並聯放電器件包括TVS、齊納二極管、壓敏電阻和氣體放電管，各有其特點和適用場景。串聯阻抗（kàng）通過串聯電阻或磁珠限製ESD放電（diàn）電流。濾波網（wǎng）絡則能有效濾除靜（jìng）電能量。複合防護結合了電阻和放電器件，提供更全麵的防護效果。

為了進（jìn）一步提升防護（hù）效果，還可以增加吸收（shōu）回路，通過在敏感信號附件設（shè）置地的漏銅或放置尖（）端放電點（火花（huā）隙）來吸收靜電（diàn）。這些措施共同作用，確保電路在ESD事件中保持穩定運行。

在實際應用中，選擇合適的ESD防護策略和器件至（zhì）關重要，需根（gēn）據（jù）電（diàn）路（lù）的具體需求和成本考量進（jìn）行綜合考慮。通（tōng）過采用適當的防護措施，可以（yǐ）有效減少ESD對（duì）電（diàn）路的損害，保障產品的可靠性和（hé）穩定性。