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ESD设计具有不可或缺性 设计难度正在不断增大

2022-03-26 09:09      责任编辑:周圆    来源:www.newsijie.com    点击:
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ESD设计具有不可或缺性 设计难度正在不断增大

  ESD,静电释放,是处于不同静电电位的两个物体间的静电电荷的转移,具有小电流、低电量、瞬间电压高的特点,会对电子元器件、集成电路造成损伤,严重时会直接造成永久性损伤甚至毁灭。当ESD设计不到位时,产生静电后,会导致电子产品运行不稳定,甚至损坏。因此,为避免电子元器件、集成电路被静电损伤,ESD设计在电子产业中作用重要,优秀的ESD设计具有一定难度。
 
  根据新思界产业研究中心发布的《2022-2026年中国ESD设计市场可行性研究报告》显示,静电是一种自然现象,通过摩擦、接触等方式均可产生,在工业中,生产、组装、测试、存储、运输等过程静电会不断积累,当带有静电的物体接触时电荷会转移,能够瞬间产生高电压损坏电子产品的重要元器件,例如芯片,从而造成电子产品损坏。ESD设计是电子产品设计过程中的重要一环,具有不可或缺性。
 
  静电电荷转移方式主要包括接触放电、空气放电两种,反应在电子产品上,前者是带有静电的物体接触式放电,后者是强磁场与物体电流环路耦合放电。根据静电电荷的转移方式来设计,ESD设计通常可以考虑防止外部电荷进入、防止外部磁场、防止静电场三条路径。
 
  在实际应用中,ESD设计可以采用的方法有:并联二极管防护,例如并联雪崩二极管、齐纳二极管、瞬态二极管等;串联阻抗防护,例如串联压敏电阻、铁氧磁珠等;采用LC滤波器、EMI滤波器防护;采用高压电容器防护;采用CMOS器件、TTL器件防护;增加吸收回路防护等。不同的防护方法在防护效果、成本、难易程度等方面存在差异,可根据不同应用场景进行选择。
 
  随着电子产业技术不断进步,芯片功能集成度不断提高、制程工艺不断缩小,目前7纳米芯片已成为市场主流,5纳米已经实现量产,台积电计划2022年量产3纳米芯片。芯片多功能、小体积发展背景下,静电一旦对其造成损伤,将会带来更大的破坏,因此ESD保护等级要求不断提高,ESD设计难度不断增大。
 
  新思界行业分析人士表示,我国是全球最大的半导体市场,2021年销售规模在全球总销售额中的占比达到34.6%。根据中国半导体行业协会数据显示,2021年,我国集成电路产业销售额为10458.3亿元,同比增长18.2%。由此来看,我国ESD设计行业发展空间巨大。为在芯片上集成更多功能,集成电路上ESD设计的电压水平将会降低,未来新型的、抑制瞬态电压能力更强的ESD设计更具市场前景。
 

关键字: ESD设计 静电释放