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寧波ESD保護(hù)器件設(shè)計(jì)

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-06-29

ESD保護(hù)器件具有什么特點(diǎn)?ESD靜電保護(hù)器件特點(diǎn)特性:低電容,至低可達(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);封裝形式多樣化。ESD保護(hù)對(duì)高密度、小型化和具有復(fù)雜功能的電子設(shè)備而言具有重要意義。在ESD保護(hù)領(lǐng)域,目前主流的是TVS管、壓敏電阻、自恢復(fù)保險(xiǎn)絲等。ESD保護(hù)元件的作用是轉(zhuǎn)移來自敏感元件的ESD應(yīng)力;寧波ESD保護(hù)器件設(shè)計(jì)

芯片級(jí)保護(hù)器件:正向?qū)ǘO管具有很強(qiáng)的泄放能力,是重要的保護(hù)器件,在射頻、數(shù)字端口保護(hù)中常用。但是反向二極管電流能力弱,若作為ESD保護(hù),需要較大的芯片面積。三極管和GGNMOS在反偏結(jié)擊穿后,整體器件進(jìn)入電導(dǎo)調(diào)制的滯回狀態(tài),形成S形滯回曲線,泄放電流。SCR是重要的ESD保護(hù)器件,通過PNPN結(jié)構(gòu)形成反饋環(huán)路,這是典型的特性曲線,具有Vt1高,VH低,開啟速度慢的特點(diǎn)。注意對(duì)于SCR來說,反向特性雖然也是一個(gè)二極管,但是串聯(lián)了Rpsub和RNW,會(huì)影響導(dǎo)通電阻,直接影響鉗位特性和導(dǎo)通電阻,所以通常并聯(lián)一個(gè)Dp。武漢ESD保護(hù)器件批發(fā)為了防止由于ESD侵入被觸摸的電子設(shè)備而導(dǎo)致的產(chǎn)品或系統(tǒng)破壞,需要安裝抑制或消除ESD的對(duì)應(yīng)元器件。

什么是ESD呢?這是當(dāng)兩個(gè)帶電物體(例如人體和電子設(shè)備)彼此接觸時(shí),便會(huì)釋放出靜電,這種現(xiàn)象便稱為ESD。從人體產(chǎn)生的ESD可以是幾千伏的量級(jí),當(dāng)該高壓脈沖進(jìn)入被觸摸的電子設(shè)備時(shí),將導(dǎo)致其內(nèi)部的IC電路的故障或破壞。為了防止由于ESD侵入被觸摸的電子設(shè)備而導(dǎo)致的產(chǎn)品或系統(tǒng)破壞,便需要安裝抑制或消除ESD的對(duì)應(yīng)元器件。在高速電量傳輸過程中易產(chǎn)生潛在的破壞電壓、電流及電磁場(chǎng),ESD防護(hù)器件能夠有效保護(hù)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。

ESD保護(hù)器件防護(hù)原理及選型:當(dāng)系統(tǒng)沒有干擾,正常工作時(shí),ESD器件可以忽略,幾乎不起作用。當(dāng)外部接口電壓超過ESD器件的擊穿電壓(VBR),ESD器件開始起作用,并將電流分流到地。實(shí)際ESD器件的工作電壓(VRWM)與擊穿電壓(VBR)的區(qū)別,選擇ESD器件應(yīng)該選擇系統(tǒng)工作電壓小于ESD器件的工作電壓(VRWM),例如系統(tǒng)是0~5V,那么我們應(yīng)該選擇工作電壓(VRWM)大于5V的TVS。單向ESD器件和雙向ESD器件,雙向ESD器件可以通過正負(fù)擊穿電壓(VBR)的信號(hào),而單向ESD器件只可以通過正擊穿電壓(VBR)的信號(hào),如果通過負(fù)的就會(huì)造成ESD器件擊穿。雙向ESD器件和單向ESD器件的特點(diǎn),單向ESD器件對(duì)于負(fù)壓的保護(hù)更好。ESD保護(hù)器件在測(cè)試時(shí)會(huì)在電路中包括150pF電容器和330Ω的內(nèi)部電阻。

常用的ESD保護(hù)器件主要有Diode、Resistor、P/NMOS、BJT、SCR等,因其具有雪崩擊穿、雪崩與注入等特性,能夠瞬間進(jìn)入低阻態(tài),故具有良好的電流泄放能力,可以作為ESD防護(hù)器件。在ESD設(shè)計(jì)中,Diode是一種常見的器件。在VDD相對(duì)于VSS發(fā)生Positive ESD Pulse時(shí),Diode發(fā)生雪崩擊穿并釋放ESD電流,從而保護(hù)內(nèi)部電路不受ESD影響。但由于二極管完全通過雪崩擊穿釋放ESD電流,在大電流下器件的功耗很大,因此這種模式下二極管的抗ESD能力往往很低,器件的微分電阻也較大;而在VDD相對(duì)于VSS發(fā)生Negative ESD Pulse時(shí),該Diode為正偏并釋放ESD電流,由于二極管的正向?qū)妷汉苄?,此模式下器件的功耗很小,因此其抗ESD能力非常強(qiáng)。ESD保護(hù)器件能夠瞬間進(jìn)入低阻態(tài);常見ESD保護(hù)器件怎么樣

雙向ESD保護(hù)器件可以通過正負(fù)擊穿電壓(VBR)的信號(hào)。寧波ESD保護(hù)器件設(shè)計(jì)

ESD保護(hù)器件分類:壓敏電阻:壓敏電阻是一種限壓型ESD保護(hù)器件。利用壓敏電阻的非線性特性,當(dāng)過電壓出現(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)。壓敏電阻的主要參數(shù)有:壓敏電壓、通流容量、結(jié)電容、響應(yīng)時(shí)間等。壓敏電阻的響應(yīng)時(shí)間為ns級(jí),比空氣放電管快,比TVS管稍慢一些,一般情況下用于電子電路的過電壓保護(hù)其響應(yīng)速度可以滿足要求。壓敏電阻主要可用于直流電源、交流電源、低頻信號(hào)線路、帶饋電的天饋線路。壓敏電阻的失效模式主要是短路,當(dāng)通過的過電流太大時(shí),也可能造成閥片被炸裂而開路。壓敏電阻使用壽命較短,多次沖擊后性能會(huì)下降。因此由壓敏電阻構(gòu)成的防雷器長(zhǎng)時(shí)間使用后存在維護(hù)及更換的問題。寧波ESD保護(hù)器件設(shè)計(jì)

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