靜電（diàn）放電ESD三（sān）種模型和防護設（shè）計

ESD：Electrostatic Discharge，即是靜電放電，每個從（cóng）事硬件設計和生（shēng）產的工程師都必須掌握ESD的相關（guān）知識。為了定量表征ESD特性，一般將ESD轉化（huà）成（chéng）模型表達方式，ESD的模型有（yǒu）很多種，下麵介紹常用的三種：

1．HBM：Human Body Model，人體模型：(1500Ω±10％ / 100PF±10％)    該模型表征人（rén）體帶電接觸器（qì）件（jiàn）放電，Rb為等效人體電（diàn）阻，Cb為等效人體電（diàn）容（róng）。等效電路如下圖。圖中同時給（gěi）出了器件HBM模型的ESD等級。

2．MM：Machine Model，機器模型：(0Ω±10％ / 200PF±10％)    機器模型的等效電路（lù）與人體模型（xíng）相似，但等效電容（Cb）是200pF，等效電阻（zǔ）為0，機器模型與人體模型的差異較大，實際（jì）上機器（qì）的儲電（diàn）電（diàn）容變化較大，但為了描述的統一，取200pF。由（yóu）於機器模型放電時沒有電阻，且儲電電容大於人體模式，同等（děng）電壓對器件的損（sǔn）害（hài），機器模式遠大於人體模型。

3．CDM：Charged Device Model，充電器件模型：
    半導體（tǐ）器件主要采用（yòng）三種封裝型（xíng）式（金屬、陶瓷、塑料）。它們在裝配（pèi）、傳遞、試驗、測試、運輸及存貯過程中，由於管殼與其它絕（jué）緣材料（如包裝用的（de）塑料袋、傳（chuán）遞用的塑料容器等）相互磨擦，就會使管殼帶（dài）電。器件本身作為電容器的（de）一個極板（bǎn）而（ér）存貯電荷。CDM模型就是基於已帶電的器件通過管腳與地接（jiē）觸時，發生對地放電引（yǐn）起器（qì）件失效而建立的，器件帶電模型如下：

器件的ESD等級一般按以上三種模型測試，大部分ESD敏感器件手冊上都有（yǒu）器件的ESD數據（jù），一（yī）般給出的是HBM和MM。
    通過器（qì）件的ESD數據可以了解器件的ESD特性，但要注意，器件的每個管腳的ESD特性差異較大，某些管腳的ESD電壓（yā）會特別低，一般來說，高速端口，高阻輸入端口，模擬（nǐ）端口ESD電壓會（huì）比較低（dī）。
ESD防護是一項係統工（gōng）程，需要各個環節的控製。下圖是一個ESD防護的流程圖：

ESD防護設計可分為單板防護設計、係統防（fáng）護設計、加工環境設計和（hé）應用環境防護設計，單板防護設計可以提高單板ESD水平，降低係統設計難度（dù）和係統（tǒng）組裝的靜電（diàn）防護要（yào）求。當係統設計還不能滿（mǎn）足要求時，需（xū）要（yào）進行應（yīng）用環境設計防（fáng）護設計。ESD敏感器件在裝聯和整機（jī）組（zǔ）裝時，環（huán）境的ESD直接加載到器件，所以加工環境的ESD防護（hù）是至（zhì）關重要的。
    一般整機、單板（bǎn）、接口（kǒu）的接觸放電（diàn）應達到±2000V（HBM）以上（shàng）的防（fáng）護要求。器（qì）件的ESD防護設計是在器（qì）件不能滿足ESD環境要求的情況下，通過衰減加到（dào）器件（jiàn）上的（de）ESD能量達（dá）到保（bǎo）護器件的目的。ESD是（shì）電荷放電，具有電壓高，持（chí）續時（shí）間短（duǎn）的（de）特點，根（gēn）據這些特點，ESD能量衰減（jiǎn）可通過電壓限製、電流限製、高通濾波、帶通濾波等方式實現，所以防護電路的形式多種多樣。