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要開始動作(雪崩擊穿)的電壓,一般在規(guī)定的電流下測量,通常在大小為1mA的電流下測量。?IR:反向漏電流,即在ESD器件兩端施加VRWM電壓下測得ESD的漏電流。?IPP:峰值脈沖電流,一般采用8/20μs的波形測量。?VC:鉗位電壓,在給定大小的IPP下測得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。對于相同電壓ESD產(chǎn)品,芯片面積越大結(jié)電容越大;對于相同芯片面積的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實現(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閥電壓,即“壓敏電壓”時,它的電阻值極大,為兆歐級;而當(dāng)加在它兩端的電壓超過壓敏電壓后,電阻值隨電壓的增高急速下降,可小到歐姆級、毫歐姆級。佛山ESD靜電二極管廠家嘜芯電子設(shè)有專業(yè)的EMC測試中心,為客戶提供測試、方案設(shè)計與整改及技術(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壓時進(jìn)行電壓鉗位,吸收多余的電流以保護(hù)敏感器件。英文名稱叫“VoltageDependentResistor”簡寫為“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元素鋅(Zn)和六價元素氧(O)所構(gòu)成。所以從材料的角度來看,氧化鋅壓敏電阻器是一種“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半導(dǎo)體”。在中國臺灣,壓敏電阻器稱為"突波吸收器",有時也稱為“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相對固定的電壓值,從而實現(xiàn)對后級電路的保護(hù)。
ESD靜電二極管特性?低電容,比較低可達(dá)到零點幾皮法;?快速響應(yīng)時間: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,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選擇合適IPP的型號,需要注意的是,此時的VC應(yīng)小于被保護(hù)晶片所能耐受的比較大峰值電壓;3)用于信號傳輸電路保護(hù)時,一定要注意所傳輸信號的頻率或傳輸速率,當(dāng)信號頻率或傳輸速率較高時,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)計中我們會采用以下方法中的一種或幾種來進(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準(zhǔn)的三角銅皮構(gòu)成,三角銅皮一端連接在信號線,另一個三角銅皮連接地。當(dāng)有靜電時會產(chǎn)生前列放電進(jìn)而消耗電能。(2)雪崩二極管來進(jìn)行靜電保護(hù)。這是設(shè)計中經(jīng)常用到的一種方法,典型做法就是在關(guān)鍵信號線并聯(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),在實際電路設(shè)計中減小了設(shè)計的復(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)鍵信號的位置,同時連接線盡可能的短,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,對于低頻的ESD來說,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提供完整的解決方案和測試整改等技術(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)量控制的一項重要內(nèi)容。ESD靜電
如何消除靜電釋放(ESD)對電子設(shè)備的干擾和破壞?來自人體、環(huán)境甚至電子設(shè)備內(nèi)部的靜電對于精密的半導(dǎo)體芯片會造成各種損傷,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)計當(dāng)中,可以通過分層、恰當(dāng)?shù)牟季植季€和安裝實現(xiàn)PCB的抗ESD設(shè)計。在設(shè)計過程中,通過預(yù)測可以將絕大多數(shù)設(shè)計修改單單于增減元器件。通過調(diào)整PCB布局布線,能夠很好地防范ESD。ESD靜電
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