1. ESD (Electrical Discharge)
When two electrically charged objects, such as the human body and an electronic device come into contact with each other, static electricity is discharged. This phenomenon is called ESD (Electrostatic Discharge). ESD generated from the human body can be of the order of several thousand volts. This high voltage pulse enters the electronic device that is touched, resulting in a malfunction or destruction of the IC circuits inside it. In order to prevent the destruction of a product or system due to the intrusion of ESD into an electronic device that was touched, it is necessary to install countermeasure components that suppress or remove ESD.
전하된 두 물체가 접촉됐을 때 정전기가 방전되는 현상
사람 몸으로 부터 발생하는 ESD는 수 천 Volt의 ESD를 발생시킬 수 있다.
이 높은 전압의 Pulse가 전자기기에 유입되면 내부 IC 회로의 고장이나 불량의 원인이 된다.
이를 예방하기 위해 ESD를 제거하거나 억제하는 보호장치를 설치하는 것이 필요하다.
2. Difference between ESD & Surge
As stated previously, ESD is a discharge phenomenon of static electricity that occurs when a charged conductive object touches or draws sufficiently close to another conductive object.
On the other hand, surge is a general term used to refer to transient excessive voltage or excessive current.
Excessive currents that occur when the switch is ON/OFF is called "surge" and excessive voltages and excessive currents that occur due to lightning is called "lightning surge."
ESD는 Charging된 두 도체가 접촉되거나 방전을 일으킬 만큼 충분히 가까울 때 정전기의 방전 현상이다.
반면에 Surge는 일시적으로 과도한 전압 or 전류를 일반적으로 통칭하는 용어이다.
스위치가 on/off될 때 발생한느 과도한 전류를 Surge라고 하며 과도한 전압과 전류는 빛을 발생시키는데 이를 lightning surge라고 한다.
3. How works the ESD Protection Mechanism
ESD Protection Elements protect ICs from being damaged by ESD. As shown in the figure on the right, they are connected between the data line and ground, between the external interface and IC.
In order to provide protection, an ESD Protection Element needs to provide two functions:
ESD 보호 성분은 ESD로부터 IC가 데미지를 받는 것을 보호한다.
오른쪽 아래 그림에서와 같이, ESD 보호 소자는 외부 인터페이스와 ic 사이에서 data line과 그라운드 중간에 연결되어 있다.
IC 칩을 보호하기 위해서는 ESD 보호 소자는 하기 두가지 조건을 갖춰야 한다.
- 1. During normal operation, it must insulate IC drive voltage from the ground to ensure that the data line is not negatively impacted
- 정상 동작 중에는 data line이 부정적인 영향을 받지 않도록 ground로부터 IC drive voltage가 흐르지 않게 해야한다.
- 2. During an ESD event, it must conduct with the ground and shunt the high voltage to GND
- ESD가 발생하는 경우에는 높은 전압이 GND로 빠져나갈 수 있게 Ground와 전류가 흘러야 한다.
*Reference
https://www.murata.com/en-global/products/emc/esd/overview/basicesd/chapter1
Section 1 “What are ESD (Electrostatic Discharge) countermeasures?” | Basic knowledge concerning ESD (Electrostatic Dischar
ESDs are electrostatic discharges that occur when the human body and electronic equipment, etc. come in contact. Here, we introduce locations that require ESD countermeasures as well as the types and merits of ESD protection elements.
www.murata.com
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