优化ESD防护必须注意电路板的设计

首先，尽可能地减小ESD脉冲进入点与二极管保护网络之间的寄生电感，寄生电感将抗拒ESD脉冲电流的快速变化，使进入二极管网络的ESD电流流入被防护的器件。对此，设计者应该把二极管网络放置在电感与被防护器件之间，这在两个方面改善了ESD防护性能：电感抗拒了电流的快速变化，并在时间上扩展，降低了峰值电流；ESD脉冲被强制先通过二极管网络，进入后面器件的只有很少一部分脉冲。其次，应避免电源端上的电感。如果在网络与旁路电容之间存在大电感的话，网络将不能泄漏ESD脉冲。导致很高电压、快速上升ESD脉冲进入后面器件，采用尽量靠近二极管网络电源管脚的串联电容可以避免这个问题。通常0.1至0.2pF的电容就足够，大电容不一定提供最佳的ESD性能，特别是串联电感较高时。整个网络只要单个电容就可以。它不仅仅是限制电压，也限制流往后面的电流。如果被防护的器件对锁存现象较敏感，通过插入电阻限制输入电流，限制电流等于防护电压除以插入电阻。第三，设计者必须仔细考虑各种系统电源方案。在一些应用中，通信通道的一端在工作状态，而另一端在节电状态。在这种情况下，节电器件供电脚上的电压将下降到零(ground)，任何进入ESD网络的信号将使与供电脚相连的二极管正向偏置，导致电流长时间的流过二极管，引起电池泄漏或系统的损坏。在这种情况下，必须保证与电源相连的二极管在节电状态不吸收电流，这可通过放置一个外部二极管来实现。电容吸收ESD脉冲，在节电状态时，外部二极管关闭；这时，它不再吸收电流到ESD网络。整个网络只需要一个隔离二极管，所以成本增加很小。