ESD与EOS的原因、区别及预防措施.pdf

简介：
本文档探讨了电静放电（ESD）和电气过度应力（EOS）之间的原因、差异以及有效的预防策略，旨在减少电子设备损伤。 在许多基于单片机的应用场景下，设备常会受到电磁噪声的影响。这种电气干扰可能会导致系统出现异常情况。其中两种常见的噪声事件分别是静电放电（ESD）和电过载（EOS）。本应用笔记旨在探讨这两种现象、它们产生的原因以及如何减少其对电子设备性能的负面影响。 静电放电（ESD）是由于物体间静电荷不平衡而引发的现象，通常发生在两个物体相互接触或接近时。它主要分为人体模型（HBM）和机器模型（MM），其中前者涉及人携带静电与元件接触的情况，后者关注机械设备导致的静电释放问题。环境湿度对ESD的影响显著，在干燥环境中更容易积累大量静电荷。 制造商在确保产品耐受性方面采取了多种措施，包括遵循特定标准进行测试以及设计内置保护电路以抵御ESD损害。例如，他们可能根据ANSI/ESDA/JEDEC JS-001-2012、JESD22-A115和ANSI/ESD S5.2-2009等标准执行HBM与MM测试，并在组件安装到PCB后继续进行系统级的抗扰性评估。 为了减轻静电放电对电子系统的潜在影响，设计阶段需要采取有效的接地策略以快速释放静电能量。这包括合理布局、使用防静电材料以及实施适当的防护措施来保护敏感元件不受ESD损害。 另一方面，电过载（EOS）是指设备承受超出其额定电压或电流导致的故障状态，可能会引起局部热损坏并最终毁坏器件。这种事件可以是瞬态性的也可以是持续存在的，并且可能在没有明显外观损伤的情况下造成内部破坏。 为了预防EOS，设计合理的电源管理和保护电路至关重要，例如采用熔丝、保险丝、TVS二极管或过流保护开关等元件来限制电流和电压峰值。此外，良好的电路布局与严格的制造过程控制也是减少此类事件的关键因素之一。 了解ESD和EOS的原理、测试方法及预防措施对于电子工程师来说非常重要。通过应用标准测试程序、设计有效的防护机制以及遵循正确的操作规程，可以显著降低这些电磁噪声对设备的影响，并提高产品的稳定性和可靠性。