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芯片級保護(hù)器件:正向?qū)ǘO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。注意對于SCR來說,反向特性雖然也是一個二極管,但是串聯(lián)了Rpsub和RNW,會影響導(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Dp。ESD保護(hù)器件和對策組件的主要功能是使進(jìn)入器件的ESD能夠逃逸到地面。ESD保護(hù)器件有哪些
幾種主流ESD保護(hù)器件的特點及區(qū)別:TVS管:TVS(Transient Voltage Suppresser瞬態(tài)電壓抑制器)是普遍使用的一種新型高效電路保護(hù)器件,它具有極快的響應(yīng)時間(亞納秒級)和相當(dāng)高的浪涌吸收能力。當(dāng)它的兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時,TVS能以極高的速度把兩端間的阻抗值由高阻抗變?yōu)榈妥杩?,以吸收一個瞬間大電流,從而把它的兩端電壓鉗制在一個預(yù)定的數(shù)值上,從而保護(hù)后面的電路元件不受瞬態(tài)高壓尖峰脈沖的沖擊。正因為如此,TVS可用于保護(hù)設(shè)備或電路免受靜電、電感性負(fù)載切換時產(chǎn)生的瞬變電壓,以及感應(yīng)雷所產(chǎn)生的過電壓。安徽ESD保護(hù)器件供應(yīng)商ESD保護(hù)器件不會對高速信號造成損害;
ESD保護(hù)器件TVS的ESD保護(hù)原理:許多集成電路(IC)都有一些可能比較敏感的輸入,這使得它們在輸入電壓遠(yuǎn)高于正常值的的情況下(例如在ESD應(yīng)力作用下)易于受損。正常工作電壓與使器件開始受損的電壓之間的區(qū)域是安全過壓區(qū)。安全過壓區(qū)與器件受損區(qū)之間有少許交疊,因為如果較大的過壓單持續(xù)極短時間,那么即使不是在安全過壓區(qū),器件可能也可以承受。TVS的任務(wù)就是發(fā)生ESD事件時,將輸入電壓維持在安全過壓范圍之內(nèi),而在正常工作時不影響系統(tǒng)性能。TVS器件被放置于鄰近ESD事件可能進(jìn)入系統(tǒng)的位置,旨在限制敏感節(jié)點處的電壓,并將電流引至不太敏感的節(jié)點,如地電平。為實現(xiàn)這個功能,TVS必須在正常工作電壓范圍內(nèi)擁有高阻抗,在正常工作電壓范圍之外擁有低阻抗,這樣才能將電流直接從敏感節(jié)點引開,并限制瞬態(tài)電壓。
ESD保護(hù)元件的作用是轉(zhuǎn)移來自敏感元件的ESD應(yīng)力,使電流流過保護(hù)元件而非敏感元件,同時維持敏感元件上的低電壓;ESD保護(hù)元件還應(yīng)具有低泄漏和低電容特性,不會降低電路功能;不會對高速信號造成損害,在多重應(yīng)力作用下保護(hù)元件的功能不會下降。瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)、片式壓敏電阻MLV是常用ESD保護(hù)元件。在選擇ESD靜電保護(hù)元件時,仍應(yīng)該細(xì)致地做好實際的對比,以及運用IEC61000-4-2測試來做驗證。目前行業(yè)慣例是根據(jù)8us上升時間和20us持續(xù)時間的脈沖公布箝位電壓的,而真正的ESD脈沖應(yīng)該是1ns上升時間和60ns的持續(xù)時間。ESD保護(hù)器件的重要參數(shù)是封裝。
ESD 保護(hù)器件對結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝要求更高,結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,一般設(shè)計成多路PN 結(jié)集成結(jié)構(gòu),采用多次外延、雙面擴(kuò)結(jié)或溝槽設(shè)計。ESD 保護(hù)器件能夠確保小型化的集成電路芯片得到有效保護(hù),表示著當(dāng)前TVS 的技術(shù)水平和發(fā)展方向。TVS/ESD 保護(hù)器件的應(yīng)用領(lǐng)域普遍,隨著在5G 基礎(chǔ)設(shè)施和5G 手機(jī)、電動汽車充電樁、個人電腦、工業(yè)電子等市場的推動下,業(yè)內(nèi)人士預(yù)計TVS/ESD 保護(hù)器件將大幅度增長。ESD (Electro-Static Discharge,靜電放電)對于我們來說是一種常見的現(xiàn)象,然而對電子產(chǎn)品而言,ESD 往往是致命的——它可能導(dǎo)致元器件內(nèi)部線路受損,直接影響產(chǎn)品的正常使用壽命,甚至造成產(chǎn)品的損壞。因此,ESD 防護(hù)一直以來都是工程師們的工作重點。對于剛開始職業(yè)生涯的電子工程師而言,在掌握專業(yè)技能之前通常都要接受一些ESD相關(guān)知識的培訓(xùn),足見ESD 防護(hù)的地位與重要性。ESD靜電保護(hù)器件,亦稱瞬態(tài)電壓抑制二極管陣列。河南ESD保護(hù)器件哪里有
預(yù)計從2020年至2024年,全球ESD保護(hù)器件市場復(fù)合年均增長率為5%。ESD保護(hù)器件有哪些
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)計中,Diode是一種常見的器件。在VDD相對于VSS發(fā)生Positive ESD Pulse時,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相對于VSS發(fā)生Negative ESD Pulse時,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)器件有哪些
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