ESD保護器件的歸類:ESD脈沖、電源瞬變、浪涌等現(xiàn)象是損壞芯片的主要原因。ESD保護器件能抑制靜電荷的積累和靜電壓的產(chǎn)生;安全、迅速、有效的消除已產(chǎn)生的靜電荷。ESD保護器件一般包括三種:TVS二極管、壓敏電阻和聚合物靜電抑制器。TVS二極管:瞬態(tài)抑制二極管(Transient Vo1 tage Suppressor) 簡稱TVS, 是一種二極管形式的高效能保護器件,利用P-N結(jié)的反向擊穿工作原理,將靜電的高壓脈沖導入地,從而保護了電器內(nèi)部對靜電敏感的元件。壓敏電阻:多層壓敏電阻及金屬氧化物壓敏電阻利用Zn0(氧化鋅)等壓敏材料的壓敏特性,實現(xiàn)了對靜電的防護。壓敏電阻器的電阻體材料是半導體,當施加于壓敏電阻器兩端電壓小于其壓敏電壓,壓敏電阻器相當于10MQ 以上絕緣電阻;當在壓敏電阻器兩端施加大于壓敏電壓的過電壓時,壓敏電阻器的電阻急劇下降呈現(xiàn)低阻態(tài),從而把電荷快速導走,有效地保護了電路中的其它元器件不致過壓而損壞。其屬于可變電阻器。ESD保護器件高集成度、小體積;常見ESD保護器件采購
ESD保護器件:TVS管是瞬態(tài)電壓抑制器(Transient Voltage Suppressor)的簡稱。它的特點是:響應速度特別快(為ps級);耐浪涌沖擊能力較放電管和壓敏電阻差,其10/1000μs波脈沖功率從 400W~30KW,脈沖峰值電流從0.52A~544A;擊穿電壓有從6.8V~550V的系列值,便于各種不同電壓的電路使用。TVS管有單向與雙向之分(單向的型號后面的字母為“A”,雙向的為“CA”),單向TVS管的特性與穩(wěn)壓二極管TVS管使用時,一般并聯(lián)在被保護電路上。為了限制流過TVS管的電流不超過管子允許通過的峰值電流IPP,應在線路上串聯(lián)限流元件,如電阻、自恢復保險絲、電感等。相似,雙向TVS管的特性相當于兩個穩(wěn)壓二極管反向串聯(lián)。北京ESD保護器件批發(fā)價ESD保護器件是低電容的;
ESD靜電保護器件(TVS)的特點:1. ESD-TVS是一種鉗位型過壓保護器件,用于靜電防護及一些較低浪涌的防護;2. ESD-TVS電壓根據(jù)被保護IC 的工作電壓設計,如2.5V、2.8V、3.3V、5V、8V、12V、15V、24V、36V等;3. 電容低,目前可做到0.17pF,滿足10GMbps高速應用,不影響數(shù)據(jù)通信質(zhì)量;4. 封裝小型化,封裝形式多樣化;ESD保護二極管選型指南:1)ESD靜電二極管的截止電壓高于該電路的至高工作電壓;2)峰值電流IPP和至大箝位電壓VC的選擇應基于線路上可能出現(xiàn)的至大浪涌電流。需要注意的是,此時VC應小于被保護芯片所能承受的至大峰值電壓;3)用于信號傳輸電路保護時,要注意傳輸信號的頻率或傳輸速率;4)根據(jù)電路設計布局和保護線路的數(shù)量,選擇合適的封裝。
如何選擇ESD保護器件?要選擇適當?shù)腅SD保護器件(通常是TVS)構(gòu)建ESD電路,應考慮較大工作電壓、寄生電容(Cin)、引腳配置、鉗制電壓、封裝類型和ESD抵抗力等。確定ESD保護器件工作電壓之前,需要了解保護電路的工作電壓。在選擇ESD保護器件工作電壓后,可以決定其寄生電容(Cin)。Cin從小于0.5pF到超過數(shù)百pF不等,影響產(chǎn)品速度。為了保護高速接口信號,Cin需要?。欢鴮τ陔娫淳€,Cin將相對不受限制。還應權(quán)衡Cin失真對高速接口信號的影響。眼圖通常用于檢查信號是否受到Cin的影響或衰變。此外,還需要確定單向或雙向特性、ESD保護器件的鉗制電壓,ESD器件的另一個重要參數(shù)是封裝。不同終端產(chǎn)品可選擇不同的封裝ESD器件ESD保護器件本身必須具有ESD抑制能力,至少該器件必須通過IEC 61000-4-2 level 4,即在接觸模式下達到±8kV,在空氣模式下達到±15kV。ESD保護器件本身必須具有ESD抑制能力;
ESD TVS器件采用的技術主要有:壓敏電阻、聚合物和硅二極管,每種技術各有其獨特特性。1.金屬氧化物壓敏電阻(MOV),壓敏電阻在小電流和低電壓下具有高阻抗,但在高電壓和大電流下,它們的阻抗大幅下降,因此它們屬于電壓箝位器件。壓敏電阻是雙向保護器件,具有很寬范圍的電流和電壓保護能力,適用從高壓輸電線路和雷電保護,到到小型ESD表面貼裝器件等應用領域,。然而,相對于它們的導電率來說,它們電容較大,這意味著它們在高速信號線路保護方面的應用受到限制。壓敏電阻在遭受多次應力后,性能也會下降,即使遠低于單次應力導致的損壞等級。ESD保護器件和對策組件的主要功能是使進入器件的ESD能夠逃逸到地面。河南ESD保護器件設計公司
當外部接口電壓超過ESD保護器件的擊穿電壓(VBR),ESD保護器件開始起作用,并將電流分流到地。常見ESD保護器件采購
ESD對IC的損傷主要有兩類,即大電流產(chǎn)生局部熱量、高電場損傷絕緣層,都會導致電路或者器件功能性能的異常。ESD保護的基本原理就是并聯(lián)保護器件,以此泄放大電流和鉗位高電壓,避免對內(nèi)部電路造成損傷。保護的原理已經(jīng)非常清楚,那么在具體實施過程中,一種方式是減少靜電的產(chǎn)生,例如靜電手套、指套、離子風扇等中和靜電,這樣就減少了芯片受到的ESD威脅;另一種就是讓自身變得更加強大,既然無法避免強大靜電的產(chǎn)生,那么盡可能增強自身的抗ESD沖擊能力,這可以通過系統(tǒng)級和ESD保護器件來實現(xiàn)。常見ESD保護器件采購
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