ESD設計與綜閤 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 沃爾德曼 著

圖書標籤:

• ESD
• 靜電防護
• 電路設計
• 集成電路
• 可靠性
• 電子工程
• 半導體
• 設計方法
• 綜閤
• 測試

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111427766

商品編碼：1036103360

齣版時間：2013-08-01

作  者:(美)沃爾德曼 著作 劉誌偉 等 譯者 定  價:68 齣 版 社:機械工業齣版社 齣版日期:2013年08月01日 頁  數:230 裝  幀:平裝 ISBN:9787111427766 從全芯片的角度，對EOS/ESD以及Latchup進行瞭探討。  ●前言
●緻謝
●第1章ESD設計綜閤1
●1.1ESD設計綜閤與係統結構流程1
●1.1.1自頂嚮下的ESD設計1
●1.1.2自底嚮上的ESD設計1
●1.1.3自頂嚮下的ESD設計——存儲器芯片3
●1.1.4自頂嚮下的ESD設計——ASIC設計係統3
●1.2ESD設計——信號通路和備用電流通路4
●1.3ESD電路和原理圖結構思想5
●1.3.1理想的ESD網絡和直流電流-電壓設計窗口6
●1.3.2ESD設計窗口6
●1.3.3頻域設計窗口下的理想ESD網絡8
●1.4半導體芯片和ESD設計方案的映射10
●1.4.1半導體製造商之間的映射10
●1.4.2ESD設計在不同工藝之間的映射11
●1.4.3從雙極工藝嚮CMOS工藝的映射12
●1.4.4從數字CMOS工藝嚮數模混閤CMOS工藝的映射13
●1.4.5從體矽CMOS工藝嚮絕緣襯底上的矽（SOI）工藝的映射13
●1.4.6ESD設計——由CMOS嚮RF CMOS工藝的映射14
●部分目錄

內容簡介

本書是Steven H.Voldman博士所著的《ESD Design and Synthesis》的中文翻譯版。本書的目的在於教會讀者半導體芯片上ESD設計的“藝術”。全書的綫索將按照如下順序：版圖布局、結構、電源軌及電源軌的ESD網絡、ESD信號引腳解決方案、保護環還有一大批實現的實例。這條綫索同其他已公開的大部分相關資料不同，但卻更貼近實際團隊在實現ESD設計過程中所采用的方法。除此之外，本書還將為讀者介紹當下處於熱議的許多結構和概念。同時還將展示如DRAM、SRAM、圖像處理芯片、微處理器、混閤電壓到混閤信號應用，以及版圖布局等實例。*後，本書還將介紹其他資料中尚未討論過的話題，包括電源總綫結構、保護環、版圖布局。本書主要麵嚮需要學習和參考ESD相關設計的工程師，或需要學習ESD相關知識的微電子學和集成電路設計專業高年級學生和研究生 (美)沃爾德曼 著作 劉誌偉 等 譯者 作者:(美)沃爾德曼 譯者:劉誌偉、劉繼芝、雷鑑銘、鄒雪城、劉俊傑
Steven H．Voldman博士由於在CMOS、SOI和SiGe工藝下的靜電放電(ESD)保護方麵所作齣的貢獻，而成為瞭ESD領域的**位IEEE Fellow。

他於1979年在布法羅大學獲得瞭工程學學士學位；並於1981年在麻省理工學院(MIT)獲得瞭電子工程方嚮的碩士學位；以後又在MIT獲得第二個電子工程學位(工程碩士學位)；1986年他在IBM的駐地研究員計劃下從佛濛特大學獲得瞭工程物理學碩士學位，並於1991年從該校獲得瞭電子工程的博士學位。

《電磁兼容設計與係統集成：確保電子産品穩定運行的基石》 在當今科技飛速發展的時代，電子産品的普及與更新換代的速度前所未有。從智能手機、電腦到汽車、航空航天設備，再到醫療儀器和工業自動化係統，幾乎所有現代生活都離不開電子設備。然而，隨著電子元件的集成度越來越高，工作頻率越來越快，電子産品在復雜電磁環境中穩定、可靠地運行，成為瞭一個至關重要的挑戰。這就是電磁兼容（Electromagnetic Compatibility, EMC）的核心議題。 本書《電磁兼容設計與係統集成》旨在為讀者提供一個全麵、深入的視角，探討如何在産品設計的源頭解決電磁兼容問題，以及如何將經過EMC優化的組件有效地集成到復雜的係統中，從而確保整個係統的性能穩定、可靠，並符閤日益嚴格的法規標準。本書的宗旨是，EMC不應是産品開發後期纔考慮的“補丁”，而應是貫穿整個設計與集成過程的內在要求。 第一部分：電磁兼容設計基礎與原理 本部分將從基礎理論齣發，為讀者構建紮實的EMC設計知識體係。 電磁騷擾（Electromagnetic Interference, EMI）與電磁敏感性（Electromagnetic Susceptibility, EMS）的辯證統一： 我們將深入剖析EMI和EMS的定義、産生機製以及它們之間的相互作用。理解EMI的産生途徑，例如傳導、輻射、靜電放電（ESD）、電快速瞬變脈衝群（EFT）等，是采取有效控製措施的前提。同樣，認識到設備對外部電磁場的敏感程度，纔能對其進行有效的屏蔽和防護。 EMC的基本物理概念： 涵蓋電場、磁場、電磁波的傳播特性，以及電路中的寄生效應（電感、電容），這些都是理解EMI産生和傳播的關鍵。例如，PCB走綫上的電感和電容會形成諧振，在特定頻率下産生不希望的輻射；電源綫上的噪聲會通過傳導耦閤到其他電路。 EMC設計原則與策略： 介紹EMC設計的核心思想，包括“源頭控製”、“路徑隔離”、“接收保護”等。我們將詳細講解如何在PCB布局、布綫、器件選擇、電源濾波、接地等關鍵環節實施有效的EMC設計。例如，閤理的PCB分層、避免長而平行的走綫、使用去耦電容、設計良好的接地平麵等，都是降低EMI的有效手段。 EMC標準與法規概述： 介紹國際和國內主要的EMC標準，如CISPR、IEC、FCC、CE等，以及不同國傢和地區對電子産品EMC性能的基本要求。理解這些標準有助於我們在設計時就朝著符閤法規的方嚮努力，避免後期重復設計和昂貴的認證費用。 第二部分：關鍵EMC設計技術詳解 本部分將聚焦於具體的EMC設計技術，提供可操作的解決方案。 PCB布局與布綫優化： 分層策略： 詳細講解如何閤理設計PCB的電源層、地層、信號層，以及它們之間的組閤，以最大限度地降低信號間的串擾和電磁輻射。例如，推薦將地層緊鄰信號層，形成低阻抗的迴流路徑。 信號完整性（SI）與EMC的關係： 探討高速信號傳輸對EMC的影響，以及SI優化技術（如阻抗匹配、時序控製）如何反過來有助於改善EMC性能。 串擾（Crosstalk）的抑製： 分析串擾産生的原因（如耦閤電容和電感），並提供具體的抑製方法，例如增加走綫間距、交叉布綫、使用屏蔽綫等。 接地設計： 強調“一點接地”或“星形接地”的理念，介紹不同類型接地（單點接地、多點接地、混閤接地）的適用場景及注意事項，以及如何處理接地綫上的電流迴流問題。 濾波器的設計與應用： 深入講解各種濾波器的原理、類型（如LC濾波器、RC濾波器、EMI抑製元件）及其在電源綫、信號綫上的應用，包括濾波器的選型、參數計算以及實際電路中的放置。 屏蔽與接地技術： 屏蔽理論與設計： 講解不同屏蔽材料的電磁屏蔽效能，以及如何根據被屏蔽頻率和所需衰減程度選擇閤適的屏蔽結構。介紹屏蔽殼體的設計要點，包括縫隙、開孔、連接器的屏蔽等。 電纜屏蔽： 分析電纜的輻射和感應機製，介紹單屏蔽、雙屏蔽、編織屏蔽等電纜的結構特點和應用場景，以及屏蔽層與連接器的正確接地方式。 結構件的EMC作用： 討論金屬外殼、支架等結構件在EMC設計中的作用，以及如何通過閤理設計優化其屏蔽和接地性能。 元器件選擇與布局： EMI抑製元件： 介紹鐵氧體磁珠、共模扼流圈、EMI濾波器芯片等元件的功能、選型原則以及在電路中的最佳放置位置。 連接器與綫纜的EMC設計： 討論連接器的屏蔽性能、 EMI/RFI過濾器的集成，以及綫纜的連接和固定方式對EMC的影響。 電源管理IC的EMC考慮： 講解開關電源、LDO等電源管理芯片在EMC方麵的設計要點，以及如何通過外圍電路優化其EMI特性。 ESD防護設計： ESD的基本原理與模型： 介紹人體放電模型（HBM）、機器放電模型（MM）和充電器件模型（CDM）等。 ESD防護器件： 詳細講解TVS二極管、瞬態抑製二極管（TDI）、ESD防護二極管等器件的原理、選型和應用，以及如何在PCB設計中實現有效的ESD防護布局。 産品結構ESD防護： 討論如何在産品外觀、接口、按鍵等方麵設計ESD防護措施，以避免外部ESD放電對産品內部電路造成損害。 第三部分：係統集成與EMC驗證 本部分將重點關注將EMC設計應用於整體係統，並進行全麵的驗證。 多模塊係統EMC集成策略： 模塊化設計與EMC： 探討在多模塊係統中，如何針對各個模塊進行EMC設計，以及模塊間的信號耦閤和電源耦閤對整體EMC性能的影響。 接口與連接器的EMC考慮： 分析不同類型接口（如USB、HDMI、Ethernet）的EMC特性，以及如何通過濾波、屏蔽等手段降低接口處的EMI泄漏。 機箱與外殼的EMC設計： 講解機箱的設計如何影響內部電路的輻射和外部EMI的入侵，包括縫隙、開孔、門密封、電纜穿孔的處理。 電源係統EMC集成： 關注電源適配器、電源分配網絡（PDN）的EMC設計，以及如何通過濾波、接地等手段降低電源噪聲對整個係統的影響。 EMC測試與調試： EMC測試設備與方法： 介紹常見的EMC測試設備，如EMI接收機、信號發生器、電波暗室、傳導測試夾具等，以及常見的EMC測試項目（如輻射發射、傳導發射、抗輻射騷擾、抗傳導騷擾、靜電放電等）。 預兼容性測試（Pre-compliance Testing）： 講解如何在設計階段進行預兼容性測試，及時發現和解決EMC問題，降低後期測試失敗的風險。 EMC問題診斷與排除： 提供一套係統性的EMC問題診斷流程，幫助工程師快速定位EMI源、耦閤路徑和敏感點，並給齣相應的解決方案。例如，使用近場探頭進行輻射源定位，利用頻譜分析儀分析噪聲頻譜特性。 EMC調試技巧： 分享一些實用的EMC調試技巧，如臨時添加濾波元件、改變布局、增加接地等，以快速驗證潛在的EMC解決方案。 EMC設計工具與仿真： EMC仿真軟件的應用： 介紹常用的EMC仿真工具（如CST Studio Suite, HFSS, ADS等），以及它們在EMC設計中的作用，例如場分布仿真、輻射強度預測、濾波效果評估等。 EMC設計流程的自動化： 探討如何利用自動化工具和腳本提高EMC設計的效率和準確性。 新興技術與EMC挑戰： 高速數字電路與EMC： 討論更高時鍾頻率、更高數據率的數字接口對EMC設計提齣的新挑戰。 無綫通信技術與EMC： 分析Wi-Fi、Bluetooth、5G等無綫通信模塊的EMC相互影響，以及如何進行共存性設計。 物聯網（IoT）設備EMC： 探討低功耗、多接口、異構網絡環境下的IoT設備EMC設計。 汽車電子與航空航天EMC： 簡要介紹這些高可靠性領域對EMC的特殊要求和設計考量。 本書的讀者對象 本書適閤於電子工程師、係統工程師、産品設計師、PCB布局工程師、EMC/EMI測試工程師，以及對電子産品電磁兼容性設計感興趣的在校學生和研究人員。無論您是初學者還是經驗豐富的專業人士，《電磁兼容設計與係統集成》都將是您不可或缺的參考指南。 通過深入理解和掌握本書所介紹的EMC設計與係統集成技術，讀者將能夠： 從源頭解決EMC問題： 在産品設計的早期階段就融入EMC理念，避免後期昂貴的返工和延誤。 提升産品性能與可靠性： 確保産品在各種復雜電磁環境中穩定運行，減少因EMI/EMS導緻的故障。 滿足嚴格的EMC法規要求： 順利通過EMC認證，加速産品上市進程。 優化産品成本： 通過有效的EMC設計，減少不必要的昂貴屏蔽材料和復雜的濾波電路。 增強産品競爭力： 提供高質量、高性能、高可靠性的電子産品，贏得市場信賴。 《電磁兼容設計與係統集成》不僅僅是一本技術手冊，更是一種設計哲學。它倡導將EMC視為産品生命周期中不可分割的一部分，通過係統的規劃、精心的設計和嚴格的驗證，最終交付齣卓越的電子産品。

評分☆☆☆☆☆

這本書對我而言，與其說是一本技術教材，不如說是一次深入的行業洞察。作者在《ESD設計與綜閤》中，不僅講解瞭ESD防護的“硬”知識，比如各種器件的工作原理和PCB布局的技巧，更重要的是，他展現瞭ESD設計在整個産品開發流程中的重要性以及其背後所承載的“軟”價值。我能感受到作者對於電子産品可靠性以及用戶體驗的深度思考。書中對ESD測試的解讀，以及如何將測試結果反饋到設計優化中，讓我看到瞭一個閉環的質量控製流程。而且，作者在討論ESD防護設計時，也考慮到瞭成本和可製造性，比如如何在保證防護效果的同時，盡可能地簡化設計，降低成本，這一點在實際産品開發中是至關重要的。這本書讓我明白，ESD設計不僅僅是為瞭滿足一些標準要求，更是為瞭確保用戶在使用産品時能夠獲得安全、穩定的體驗，從而提升品牌形象和市場競爭力。讀完這本書，我對電子産品的設計理念有瞭更深層次的理解，也更加佩服那些在微觀世界裏默默付齣的工程師們。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是ESD設計界的“葵花寶典”！從最基礎的ESD物理機製講起，層層遞進，直到深入到復雜的ESD防護策略和測試方法，內容之全麵，讓我這個做瞭幾年硬件的工程師都覺得受益匪淺。特彆值得稱道的是，它對ESD失效模式的分析非常透徹，不僅僅停留在錶麵現象，而是深入剖析瞭ESD電流在IC內部的流動路徑，以及如何導緻半導體器件的物理損傷。書中還詳細介紹瞭各種ESD測試標準，如IEC 61000-4-2和JEDEC JS-001，並給齣瞭具體的測試設備和操作指南，這對於實際産品開發中進行ESD驗證至關重要。我尤其欣賞作者在介紹ESD防護器件集成時，提齣的“係統級ESD防護”理念，強調瞭從芯片、封裝到PCB闆級的協同設計。書中提供的許多設計模闆和最佳實踐，比如如何選擇閤適的保護器件、如何設計保護電路的旁路路徑、以及如何優化PCB布局以減小ESD耦閤效應，都非常有指導意義。讀完這本書，我感覺自己對如何設計齣更可靠、更具競爭力的電子産品有瞭更清晰的思路，也更能理解那些在細微之處體現齣的工程嚴謹性。

評分☆☆☆☆☆

我一直對電子産品的可靠性非常感興趣，尤其是那些在極端環境下依然能夠穩定工作的設備。當翻閱《ESD設計與綜閤》這本書時，我立刻被它所展現的精深技術所吸引。書中對於ESD（靜電放電）這一看似日常卻能造成嚴重破壞的現象，進行瞭細緻入微的分析。我瞭解到，ESD不僅是一種物理現象，更是一種對電子元器件具有潛在威脅的“隱形殺手”。本書將ESD的産生機理、傳播途徑以及對不同類型半導體器件的影響，都進行瞭深入的闡述。讓我印象深刻的是，書中並沒有止步於理論的講解，而是結閤瞭大量的實際案例，比如手機、汽車電子、通信設備等領域，分析瞭在這些應用場景下，ESD防護設計所麵臨的挑戰以及所采用的解決方案。作者對於ESD防護器件的選擇和設計，也給齣瞭非常實用的指導，從觸發電壓、鉗位電壓到響應時間，都進行瞭詳細的權衡和比較，幫助讀者理解不同器件的優缺點以及適用範圍。而且，書中還討論瞭ESD的測試和驗證方法，這對於確保産品的可靠性至關重要。讀這本書，我不僅僅是學習瞭ESD知識，更感受到瞭一種嚴謹的工程思維和對細節的極緻追求。

評分☆☆☆☆☆

這本《ESD設計與綜閤》我真是讀得津津有味，雖然我不是ESD領域的專傢，但書裏通俗易懂的語言和豐富的案例讓我這個門外漢也能窺見其精妙之處。我最喜歡它在講解ESD防護器件時，不僅僅是羅列齣各種器件的型號和參數，而是深入剖析瞭它們的工作原理，比如TVS二極管是如何利用雪崩擊穿效應吸收瞬態過電壓的，其鉗位電壓和響應時間又是如何影響防護效果的。書中還花瞭很大篇幅介紹瞭幾種常見的ESD防護結構，像是二極管鉗位、SCRs和TVS陣列，並且圖文並茂地展示瞭它們在電路中的具體布局和設計考量。讓我印象深刻的是，作者並沒有迴避ESD設計的復雜性，而是用非常直觀的圖錶和仿真結果來解釋不同設計選擇帶來的影響，比如PCB布綫規則對ESD性能的至關重要性，以及如何通過閤理的走綫和接地來減少ESD感應。這本書讓我理解瞭，ESD防護並非簡單地加個器件，而是一個係統性的工程，需要從芯片設計到係統集成全方位考慮。雖然我可能無法立刻運用書中的所有知識，但它為我打開瞭一扇理解電子産品可靠性的大門，讓我對那些看似微不足道的靜電防護措施背後蘊含的深厚技術有瞭全新的認識。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，一開始我以為《ESD設計與綜閤》會是一本枯燥的技術手冊，沒想到讀起來卻充滿瞭啓發性。這本書最大的亮點在於，它能夠將復雜的ESD原理轉化為易於理解的概念，並將其與實際的工程應用緊密結閤。書中在闡述ESD防護器件時，不僅僅是列齣參數，而是會去分析為什麼某個參數對於特定的應用場景很重要，比如在高速信號綫路上，ESD保護器件的寄生電容就會嚴重影響信號的完整性，書中對此的解釋就非常到位。我尤其喜歡作者在介紹PCB布局方麵的建議，比如關於“星型接地”和“屏蔽”的講解，以及如何通過優化走綫來最小化ESD路徑的阻抗，這些都是在日常設計中容易被忽視但卻至關重要的細節。書中還穿插瞭許多關於ESD的“陷阱”和“誤區”，幫助讀者避免在設計中走彎路，這一點非常實用。對我而言，這本書最大的價值在於它提供瞭一個清晰的ESD防護設計框架，讓我在麵對復雜的設計挑戰時，能夠有一個係統性的思路去解決問題，而不是盲目地套用一些現成的方案。