ESD靜電二極管參數(shù)詳解?VRWM:反向截止電壓、通俗地講,就是ESD允許施加的最大工作電壓,在該電壓下ESD處于截止?fàn)顟B(tài),此時(shí)ESD的漏電流很小,為幾微安甚至更低。?VBR:擊穿電壓,擊穿電壓是ESD要開(kāi)始動(dòng)作(雪崩擊穿)的電壓,一般在規(guī)定的電流下測(cè)量,通常在大小為1mA的電流下測(cè)量。?IR:反向漏電流,即在ESD器件兩端施加VRWM電壓下測(cè)得ESD的漏電流。?IPP:峰值脈沖電流,一般采用8/20μs的波形測(cè)量。?VC:鉗位電壓,在給定大小的IPP下測(cè)得ESD兩端的電壓。大部分ESD產(chǎn)品VC與VBR及IPP成正比關(guān)系。?CJ:結(jié)電容,ESD的結(jié)電容與ESD的芯片面積、工作電壓有關(guān)系。對(duì)于相同電壓ESD產(chǎn)品,芯片面積越大結(jié)電容越大;對(duì)于相同芯片面積的ESD,工作電壓越高結(jié)電容就越低。ESD(Electro-Static discharge)的意思是“靜電釋放”。ESD靜電
除了保護(hù)器件的ESD標(biāo)稱(chēng)值外,電壓值和ASIC端有多大電流也是關(guān)鍵因素。ESD保護(hù)器件功能是通過(guò)將大部分電流短路到地并將ASIC端的電壓“箝位”到低于脈沖電壓的值來(lái)實(shí)現(xiàn)的。貼片壓敏電阻器(Varistor)是壓敏電阻器的一種。它是用氧化鋅非線性電阻元件作為主要器件而制成的電沖擊保護(hù)器件。氧化鋅非線性電阻元件是以氧化鋅(ZnO)為主體材料,添加多種其他微量元素,用陶瓷工藝制成的化合物半導(dǎo)體元件。它的基本特性是電流一電壓關(guān)系的非線性。當(dāng)加在它兩端的電壓低于某個(gè)閥電壓,即“壓敏電壓”時(shí),它的電阻值極大,為兆歐級(jí);而當(dāng)加在它兩端的電壓超過(guò)壓敏電壓后,電阻值隨電壓的增高急速下降,可小到歐姆級(jí)、毫歐姆級(jí)。佛山ESD靜電二極管廠家嘜芯電子設(shè)有專(zhuān)業(yè)的EMC測(cè)試中心,為客戶(hù)提供測(cè)試、方案設(shè)計(jì)與整改及技術(shù)支持。
壓敏電阻:“壓敏電阻"是一種具有非線性伏安特性的電阻器件,主要用于在電路承受過(guò)壓時(shí)進(jìn)行電壓鉗位,吸收多余的電流以保護(hù)敏感器件。英文名稱(chēng)叫“VoltageDependentResistor”簡(jiǎn)寫(xiě)為“VDR”,或者叫做“Varistor"。壓敏電阻器的電阻體材料是半導(dǎo)體,所以它是半導(dǎo)體電阻器的一個(gè)品種?,F(xiàn)在大量使用的"氧化鋅"(ZnO)壓敏電阻器,它的主體材料有二價(jià)元素鋅(Zn)和六價(jià)元素氧(O)所構(gòu)成。所以從材料的角度來(lái)看,氧化鋅壓敏電阻器是一種“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半導(dǎo)體”。在中國(guó)臺(tái)灣,壓敏電阻器稱(chēng)為"突波吸收器",有時(shí)也稱(chēng)為“電沖擊(浪涌)(吸收器)”。壓敏電阻是一種限壓型保護(hù)器件。利用壓敏電阻的非線性特性,當(dāng)過(guò)電壓出現(xiàn)在壓敏電阻的兩極間,壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個(gè)相對(duì)固定的電壓值,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)電路的保護(hù)。
ESD靜電二極管特性?低電容,比較低可達(dá)到零點(diǎn)幾皮法;?快速響應(yīng)時(shí)間:通常小于1.0PS;?體積小,小型化器件,節(jié)約PCB空間;?工作電壓可以根據(jù)IC的工作電壓設(shè)計(jì),比如:2.8V、3.3V、5V、12V、15V等等;?靈活度高,可以根據(jù)應(yīng)用需求設(shè)計(jì)電容、封裝形式、浪涌承受能力等參數(shù)。ESD靜電二極管選型指南1)ESD靜電二極管的截止電壓要大于電路中最高工作電壓;2)脈沖峰值電流IPP和比較大箝位電壓VC的選擇,要根據(jù)線路上可能出現(xiàn)的比較大浪涌電流來(lái)選擇合適IPP的型號(hào),需要注意的是,此時(shí)的VC應(yīng)小于被保護(hù)晶片所能耐受的比較大峰值電壓;3)用于信號(hào)傳輸電路保護(hù)時(shí),一定要注意所傳輸信號(hào)的頻率或傳輸速率,當(dāng)信號(hào)頻率或傳輸速率較高時(shí),應(yīng)選用低電容系列的ESD靜電二極管;4)根據(jù)電路設(shè)計(jì)布局及被保護(hù)線路數(shù)選擇合適的封裝。ESD封裝的大小從一定程度上可以反應(yīng)器件的防護(hù)等級(jí)大小,一般封裝越大的器件可容納的ESD芯片面積也越大,防護(hù)等級(jí)也越高,反之亦然。靜電放電被認(rèn)為是電子產(chǎn)品質(zhì)量較大的潛在因素。
在ESD設(shè)計(jì)中我們會(huì)采用以下方法中的一種或幾種來(lái)進(jìn)行靜電保護(hù):(1)火花間隙法。這種方法是在一份材料中看到的,具體做法是在銅皮構(gòu)成的微帶線層使用前列相互對(duì)準(zhǔn)的三角銅皮構(gòu)成,三角銅皮一端連接在信號(hào)線,另一個(gè)三角銅皮連接地。當(dāng)有靜電時(shí)會(huì)產(chǎn)生前列放電進(jìn)而消耗電能。(2)雪崩二極管來(lái)進(jìn)行靜電保護(hù)。這是設(shè)計(jì)中經(jīng)常用到的一種方法,典型做法就是在關(guān)鍵信號(hào)線并聯(lián)一雪崩二極管到地。該法是利用雪崩二極管快速響應(yīng)并且具有穩(wěn)定鉗位的能力,可以在較短的時(shí)間內(nèi)消耗聚集的高電壓進(jìn)而保護(hù)電路板。(3)采用有鉗位二極管的CMOS器件或者TTL器件進(jìn)行電路的保護(hù)。這種方法是利用了隔離的原理進(jìn)行電路板的保護(hù),由于這些器件有了鉗位二極管的保護(hù),在實(shí)際電路設(shè)計(jì)中減小了設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。(4)使用高壓電容進(jìn)行電路保護(hù)。該做法通常將耐壓至少為1.5KV的陶瓷電容放置在I/O連接器或者關(guān)鍵信號(hào)的位置,同時(shí)連接線盡可能的短,以便減小連接線的感抗。若采用了耐壓低的電容,會(huì)引起電容的損壞而失去保護(hù)的作用。(5)多采用去耦電容。這些去耦電容要有低的ESL和ESR數(shù)值,對(duì)于低頻的ESD來(lái)說(shuō),去耦電容減小了環(huán)路的面積,由于其ESL的作用使電解質(zhì)作用減弱,可以更好的濾除高頻能量。深圳市嘜芯電子有限公司向客戶(hù)提供完整的解決方案和測(cè)試整改等技術(shù)服務(wù)。華強(qiáng)北二極管靜電防護(hù)元件
靜電防護(hù)也成為電子產(chǎn)品質(zhì)量控制的一項(xiàng)重要內(nèi)容。ESD靜電
如何消除靜電釋放(ESD)對(duì)電子設(shè)備的干擾和破壞?來(lái)自人體、環(huán)境甚至電子設(shè)備內(nèi)部的靜電對(duì)于精密的半導(dǎo)體芯片會(huì)造成各種損傷,例如穿透元器件內(nèi)部薄的絕緣層;損毀MOSFET和CMOS元器件的柵極;CMOS器件中的觸發(fā)器鎖死;短路反偏的PN結(jié);短路正向偏置的PN結(jié);熔化有源器件內(nèi)部的焊接線或鋁線。為了消除靜電釋放(ESD)對(duì)電子設(shè)備的干擾和破壞,需要采取多種技術(shù)手段進(jìn)行防范。在PCB板的設(shè)計(jì)當(dāng)中,可以通過(guò)分層、恰當(dāng)?shù)牟季植季€和安裝實(shí)現(xiàn)PCB的抗ESD設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,通過(guò)預(yù)測(cè)可以將絕大多數(shù)設(shè)計(jì)修改單單于增減元器件。通過(guò)調(diào)整PCB布局布線,能夠很好地防范ESD。ESD靜電
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