ESD保護器件種類包括Zener二極管、壓敏電阻(varistors),SCR(可控硅整流器)和TVS(瞬時電壓抑制器)等。其中,TVS應用較廣,因為它具有很強的電容和快速開啟速度,保護內部電路的能力。資料顯示,預計從2020年至2024年,全球ESD保護器件市場復合年均增長率為5%。ESD原理和模型:當兩個具有不同電荷的物體彼此靠近時,可能會形成靜電放電(ESD)脈沖。對于任何電子設備,ESD電流可能會造成不可逆轉的損壞。因此,ESD保護電路變得極為重要。由ESD保護器件組成的保護電路在ESD電流發生時,提供放電路徑,保護電子設備。電阻低的放電路徑允許電流通過,并將電壓鉗制在相對較低的水平,避免對I/O或內部電路造成任何損壞。ESD保護器件是業內理想的高頻數據保護器件。山東ESD保護器件供應商
靜電保護器件(ESD) 是由一個或多個 TVS 晶粒采用不同的電路拓撲制成具有特定功能的多路或單路 ESD 保護器件。ESD反向并聯于電路中,當電路正常工作時,ESD處于截止狀態(高阻態),不影響電路正常工作。當電路出現異常過電壓并達到 ESD 的擊穿電壓時,ESD迅速由高阻態變為低阻態,泄放由異常過電壓導致的瞬時過電流到地,同時把異常過電壓鉗制在一個安全水平之內,從而保護后級電路免遭異常過電壓的損壞。選型注意事項:工作電壓 VRWM:ESD管的截止電壓應大于線路上較高工作電壓或信號電平電壓。如果截止電壓選擇過低,一方面會影響電路正常工作,另一方面會影響 ESD的使用壽命。峰值脈沖電流 IPP: 當ESD單獨使用時,要根據線路上可能出現的至大浪涌電流來選擇合適的型號。相同電壓的 ESD,功率越大 IPP 也越大。功率越大的 ESD 對電路的保護效果也越好。陜西ESD保護器件廠家直銷ESD防護器件能夠有效保護電子線路中的精密元器件免受各種浪涌脈沖和靜電的損壞。
一般,ESD 保護一般通過兩種途徑來實現,第一種方法是避免ESD 的發生;第二種方法則是通過片內或片外集成內部保護電路或專門用的ESD 保護器件,從而避免ESD 發生后將被保護器件損壞。避免ESD 的發生:避免ESD 發生的方法多出現于產品交付客戶以前,即研發、生產等過程。因為在這些階段,IC、電路板等靜電敏感器件可能裸露在外(如生產工過程中的SMT 制程),IC 因ESD 而損壞的可能遠大于有外殼保護的成品。一般而言,避免ESD 的方法可分為以下幾類:Surround(包圍):靜電敏感元器件都以抗靜電材料包裝,或使用有蓋的抗靜電容器儲放;而在靜電敏感區域(如SMT 制程)工作的人員,則還要穿著靜電服。Ground(接地):將工作環境中的人員及設備通過不同的地線接地;Impound(排除):排除所有工作區域內的非抗靜電材質;此外,可在對靜電極為敏感工作站位增加離子風扇以中和產品表面所帶靜電。另一方面,濕度亦是一個重要的考量因素。適宜的濕度可降低ESD 發生的機率。
ESD保護器件在出廠時都需要通過測試,其測試規范包含在標準IEC61000-4-2之中。在測試時會在電路中包括150pF電容器和330Ω的內部電阻,并且通過以2kV、4kV、6kV和8kV的順序放電四個ESD電壓,來評估產品的擊穿電阻,以了解這些器件的情況。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,如果沒有保護裝置,則具有幾千伏電壓的ESD將直接應用于內部IC,這將對芯片帶來嚴重的影響。當ESD保護器件安裝在外部接口和IC之間以保護IC時,IC的輸入將通過ESD保護器件接地,使ESD能夠逃逸到地面。在正常驅動電壓(幾伏)下,IC與地隔離,因此不會損害數據通信。當向其施加幾千伏電壓時便將IC電路接地,并且當施加幾伏電壓時將其與地隔離,這是ESD保護器件的必要功能。瞬態電壓抑制器(TVS)、片式壓敏電阻MLV是常用ESD保護元件。
近年,市場對于防雷及ESD靜電保護組件的需求,大致可分為兩大發展方向。一是越來越低的等效電容,這是由于近年各項傳輸port的加速發展,帶動帶寬越來越大且速度越來越快,例如USB 3.0的數據傳輸速度達到5Gbps,比現有的USB 2.0快上十倍;使得客戶端對于ESD靜電保護組件的等效電容要求越來越嚴苛。對于保護組件廠商而言,如何降低等效電容已成為主要產品的技術發展方向。另一主要趨勢則是小型化封裝。面向小型化封裝的趨勢,防雷擊和ESD靜電保護組件小型化的趨勢也越來越明顯。特別是超極本、平板計算機及智能手機等產品蓬勃發展,更顯得客戶端對此需求越來越殷切。ESD保護元件使電流流過保護元件而非敏感元件,同時維持敏感元件上的低電壓;河南ESD保護器件價格
ESD保護器件具有雪崩擊穿、雪崩與注入等特性。山東ESD保護器件供應商
ESD 保護器件與保護電路:由于IC上ESD 保護電路能力有限,為保證整個系統有較好的ESD 防護能力,外部ESD 保護器件是必不可少的。比較常見的有硅基ESD,聚合物PESD和壓敏MOV。硅基ESD:VB擊穿電壓可以低到3.5V;VC鉗位電壓可以低到3.8V;IPP抗浪涌能力可以達100A;Cp電容可以低到0.2PF;反應速度小于1nS;封裝尺寸可以小到0201尺寸;封裝樣式可以多到20多個引腳;壽命和IC 一樣長。聚合物PESD:VB擊穿電壓5V;VC鉗位電壓常規40V;無IPP抗浪涌能力;Cp電容可以低到0.02PF;反應速度小于20nS;封裝尺寸可以小到0201尺寸;封裝樣式不能多樣化,一般是2個腳的二極管。壽命短,自身容易氧化。VC鉗位電壓常規40V;無IPP抗浪涌能力;Cp電容可以低到0.02PF;反應速度小于25nS;封裝尺寸可以小到0402尺寸;封裝樣式不能多樣化,一般是2個腳的二極管。壽命短,自身容易氧化。電子產品輕薄化的發展趨勢使其對ESD 防護要求越來越高,MOV 漸漸有些力不從心,硅基ESD二極管則開始嶄露頭角。山東ESD保護器件供應商
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