電阻也會有靜電能力?電阻會被靜電打壞嗎?很多人可能報有疑問,本文拋磚引玉的介紹一下電阻的靜電能力。
在日常設計中我們很關注半導體器件的靜電防護設計,但很少關注電阻是否需要靜電防護,以及電阻是否也會被靜電打壞而失效。答案是肯定的,不然本文也就沒有意義了。
靜電有三種模型HDM:人體模型;MM:機器模型;CDM:器件放電模型。本文為分析方便,只選取人體模型作為研究,以下是人體模型的靜電放電模型和放電波形(參考ISO10605)。
圖1.人體模型及放電波形
首先我們來定義一下何為失效,電阻的失效模式有開路、短路、漂移三種,只要出現任意一種則鑒定為失效,特別是漂移超過規格標定即失效。
首先來確定電阻的幾個重要參數:電壓、電流、額定功率及脈沖功率。前三個我想不必贅述,重點說一下脈沖功率,以下圖2是一款0603電阻的脈沖功率參數,單脈沖與重復脈沖功率。
以±8kV的人體模型為例:靜電放電時間在ns級別,具體參考圖1。而下圖2中電阻的脈沖功率給出的時間參數最小是1us(10-6),差別不是特別大,在此可近視的取電阻能承受的脈沖功率為額定功率的70-90倍。(注:不同工藝的電阻不一樣,在此處是針對性的具體分析)
圖2.0603電阻的脈沖功率
假設端口的電阻為10K到地,則電阻實際承受的脈沖功率為:
Pesd=8000V*8000V/10K=6400W >> 90*PR=9W
則電阻有失效風險,典型的失效是電阻會漂移。所以不要以為電阻放端口可以無憂,但其實風險很大,設計時需要注意并加上一定的防護措施。應該保證電阻的脈沖功率能夠承受最高的靜電放電功率。
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原文標題:電阻的ESD能力研究
文章出處:【微信號:EMC_EMI,微信公眾號:電磁兼容EMC】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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