双极型集成电路的ESD保护
中心议题：
- ESD 传递模式
- IC 内部保护电路
- ESD 保护解决方案
- 双极型集成电路 ESD 保护
静电放电(ESD)会对集成电路(IC)造成破坏性的能量冲击，良好的IC设计能够在IC装配到应用电路的过程中保护IC免遭ESD冲击的破坏。安装后，IC还必须能够承受ESD穿过静电防护电路进入最终电路的冲击。除此之外，机械防护、电源去耦电容都有助于提高ESD保护能力，但是，如果电容选择不当将会造成IC更容易损坏。为了给IC提供合理的ESD保护，需要考虑以下内容：
* 冲击IC的ESD传递模式；
* 内部ESD保护；
* 应用电路与IC内部ESD保护的相互配合；
* 修改应用电路提高IC的ESD保护能力。
ESD 传递模式
静电放电强度以电压形式表示，该电压由电容的储能电荷产生，最终传递到IC。作用到IC的电压和电流强度与IC和ESD源之间的阻抗有关。对电荷来源进行评估后建立了ESD测试模型。
ESD测试中一般使用两种充电模式(图1)，人体模式(HBM)下将电荷储存在人体内(100pF等效电容)，通过人体皮肤放电(1.5kΩ等效电阻)。机器模式(MM)下将电荷储存在金属物体，机器模式中的放电只受内部连接电感的限制。
1. 电压高于标称电源电压时，IC阻抗较低。
对于图1中的HBM模式：ZS＝ZHBM＝1.5kω
2. 在MM模式下，电流受特征阻抗(约50Ω)的限制。
上述特征阻抗的计算可以从低阻L-C电路的能量(E)推导出来：
3. 如果ESD电流主要流入电源去耦电容，IC电压由储存的电荷量决定：
4. 能够在瞬间导致IC损坏的能量相当于微焦级，有外部电源去耦电容时，考虑这一点非常重要，从电源电容(C1)传递到IC的能量是：
5. 耗散功率(P)会产生一定热量，假设能量经过一段较长的时间(t)释放掉，热量将随之降低：
ESD能量传递到低阻电路时需要考虑其电流(上述第1、2条)；对于高阻而言，能量以电压形式通过电荷转移传递到电源去耦电容和寄生电容(第3条)。对 IC造成损坏的典型能量是在不到一个毫秒的时间内将微焦级能量释放到IC(第4、5条)。
