ESD靜電放電在芯片實(shí)際使用過(guò)程中越來(lái)越影響到芯片的可靠性，是影響芯片質(zhì)量和性能的重要因素之一。因此，ESD抗干擾測(cè)試是非常重要的，防止ESD對(duì)芯片造成損壞。

什么是ESD抗干擾測(cè)試?

ESD即Electro-Static discharge，意思是靜電放電測(cè)試。原理是模擬人或物體接觸設(shè)備時(shí)產(chǎn)生的放電，以及人或物體對(duì)鄰近物體的放電，來(lái)檢測(cè)設(shè)備對(duì)靜電放電抗干擾的能力。

ESD分為直接放電和間接放電。直接放電是指利用放電點(diǎn)擊直接對(duì)設(shè)備進(jìn)行放電;間接放電是指對(duì)設(shè)備附近的耦合版實(shí)施放電，以模擬人對(duì)被測(cè)設(shè)備附近物體的放電。

ESD抗干擾測(cè)試可以檢測(cè)芯片的抗干擾能力，從而為采取ESD防護(hù)、ESD防護(hù)材料的選擇、產(chǎn)品抗靜電性能提升等提供依據(jù)，提升芯片質(zhì)量和可靠性。

影響ESD抗干擾測(cè)試的因素

1. 產(chǎn)品本身的材質(zhì)

不同外殼材質(zhì)的產(chǎn)品有不一樣的放電路徑，對(duì)靜電放電抗干擾測(cè)試也會(huì)有不一樣的影響。如導(dǎo)體、絕緣體、噴有導(dǎo)電漆的絕緣體等。

2. 測(cè)試時(shí)的放置方式

不同的放置方式有不同的放電路徑，影響也是不一樣的。

3.放電點(diǎn)與敏感線路的距離

靜電是一種高頻干擾，放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，距離近會(huì)有較大的寄生電容和較小的耦合阻抗，更容易被干擾。

4.芯片本身的抗干擾能力

這個(gè)涉及多個(gè)方面，比如芯片本身承受脈沖干擾而不發(fā)生邏輯錯(cuò)誤的能力、外圍電路的處理、外部連接的布線等。

5.放電點(diǎn)的靜電流放電路徑和阻抗

不同路徑會(huì)造成不同的阻抗，不同的阻抗會(huì)產(chǎn)生不同的干擾。

6.直接注入情況下的防護(hù)措施

如MIC、喇叭等在進(jìn)行空氣放電時(shí)會(huì)直接沖擊信號(hào)線，如果此線路沒(méi)有做防護(hù)，大多情況下會(huì)直接擊穿毀壞芯片。

常見(jiàn)芯片抗ESD的方法

1. 設(shè)計(jì)ESD保護(hù)電路

ESD保護(hù)電路如二極管、MOSFET、靜電放電器等。將ESD保護(hù)電路集成到芯片設(shè)計(jì)中，可以防止ESD損壞芯片。

2. 增加芯片的接地和電源引腳數(shù)量

增加芯片的接地和電源引腳數(shù)量來(lái)降低ESD放電時(shí)的電阻，幫助更好地分散ESD能量。

3. 減小芯片尺寸

芯片尺寸減小可以幫助減小芯片內(nèi)部的電容以及靜電放電時(shí)芯片受到的電壓峰值，從而降低ESD對(duì)芯片的損害。

4. 選擇合適的材料

合適的材料可以降低ESD放電時(shí)產(chǎn)生的熱能，降低芯片損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

5. 在芯片外部添加防護(hù)措施

比如添加ESD保護(hù)器件和EMI濾波器等，可以保護(hù)芯片不受外部環(huán)境ESD和EMI干擾。

6. 嚴(yán)格的測(cè)試和驗(yàn)證

在芯片設(shè)計(jì)和制造的過(guò)程中，進(jìn)行嚴(yán)格的ESD測(cè)試和驗(yàn)證，以確保芯片符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并能夠在ESD環(huán)境下正常工作。

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審核編輯 黃宇