ESD保护器件的特性参数和应用.pdfVIP

ESD 保护器件的主要特性参数分析及典型应用 2004-11-16 amo 点击: 1187 ESD 保护器件的主要特性参数分析及典型应用 ESD 保护对高密度、小型化和具有复 杂功能的电子设备而言具有重要意 义。本文探讨了采用TVS二极管防止 ESD时，最小击穿电压和击穿电流、最 大反向漏电流和额 定反向关断电压 等参数对电路的影响及选择准则，并 针对便携消费电子设备、机顶盒、以 及个人电脑中的视频线路保护、USB保 护和RJ-45接口等介绍了一些 典型应 用。 随着移动产品、打印机、PC，DVD、机顶盒(STB)等产品的迅速发展，消费者正要求 越来越先进的性能。半导体组件日益趋向小型化、高密 度和功能复杂化，特别是 像时尚消费电子和便携式产品等对主板面积要求严格的应用很容易受到静电放电 的影响。一些采用了深亚微米工艺和甚精细线宽布线的复杂 半导体功能电路，对 电路瞬变过程的影响更加敏感，将导致上述的问题更加激化。 ESD 保护原理 电路保护元件存在几种技术，当选择电路保护元件时，若设计师选择不当的保护器 件将只能提供错误的安全概念。电路保护元件的选择应根据所要保 护的布线情况、 可用的电路板空间以及被保护电路的电特性来决定。此外，了解保护元件的特性知 识也非常必要，需要考虑的重要因素之一是器件的箝位电压。所谓 箝位电压是在 ESD器件里跨在瞬变电压消除器(TVS)上的电压，它是被保护IC的应变电压。 因为利用先进工艺技术制造的IC电路里氧化层比较薄，栅极氧化层更易受到损害。 这意味着较高的箝位电压将在被保护IC器件上产生较高的应变电压，并且增加了 失效的概率。 很多保护元件都被设计成可吸收大量的能量，由于元件结构或设计上的原因也导致 其具有很高的箝位电压。由于变阻器的箝位电压太高，他们不能够 提供有效的ESD 保护。此外，由于变阻器的高电容他们也不能给高速数据线路提供保护。TVS二极 管正是为解决此问题而产生的，它已成为保护便携电子设备的 关键性技术。 TVS二极管是专门设计 用于吸收ESD能量并且 保护系统免遭ESD损害 的固态元件。如果应用 得当，TVS二极管将限 制跨在被保护器件上的 电压刚好高过额定工作 电压，但是却远低于破 坏阈值电压。 TVS 相关参数