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瞬态抑制二极管-ESD篇_器件_静电

雨夜梧桐 2024-11-10 01:51:21 0

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ESD和TVS是同一种产品,叫法不一样是由于器件的侧重点不同,ESD比拟TVS来说,更多可能是在封装上小型化,集成上多路化等。
紧张针对是静电防护,而TVS更多是针对浪涌防护。

静电和静电放电是普遍存在的自然征象,比如在干燥的冬天中手指触碰到金属门把手会产生静电放电,表示了物体打仗或者分离时导致的电荷迁移。
从而在不同物体之间产生静电放电的征象。

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在常日情形下,静电放电都不被重视,但是对付半导体行业来说,随着工艺尺寸的不断缩小和电路规模的不断增大,静电放电对集成电路的影响越来越显著,尤其是在一些小尺寸的精密电子产品上,比如电脑、平板、手机,蓝牙耳机、电子腕表、电子手环等包括一些工业类的一些产品上,大量的运用ESD防护器件。

静电冲击会对芯片的引脚带来高电压和大电流,从而造成电路和器件的损伤。
静定造成的损伤一样平常分为两类,一是瞬态大电路产生局部热量,Si材料本身导热性能不好,而且这种局部发热常日发生在半导体的表面,加上导热性能更差的SiO2的覆盖,热量无法有效散开,就会引起半导体材料、金属或者不同材料打仗形成的半导体结烧毁,涌现短路、阻抗增大等征象;另一种是放电过程中的高电压产生的高电场导致绝缘层击穿,导致泄电增大,乃至电路功能非常。
ESD的保护事理是,通过增加与被保护器件或电路并联旁路器件,使得大多数静电冲击电流被低阻的旁路保护器件(ESD/瞬态抑制二极管)分流,使得大电流不进入内部电路,同时降落电路承受的冲击电压幅度,避免造成栅氧化层击穿。

VI特性曲线:

ESD的曲线和TVS的曲线是一样的,分成单双向,单向的一侧可以当成二极管即可。
实际利用中,有个别场景利用单向的管子可以更好的抑制残压。
这个详细要看利用场景。

电气参数:

我们以上图为例:

Vrwm:器件的事情电压,代表意义是放置器件的这条通路上最高的电路事情电压最好不要超过5V;

Vbr:器件的击穿电压,代表意思是当静电或者浪涌来临的时候,ESD器件在什么电压下开始动作,这是一个范围值;

IR:漏流,这个一样平常来说是不关注的;

VC@ipp=8A:器件的钳位电压,代表意思是当击穿后流过8A的浪涌电流时,钳位电压是12V;

VC@Vesd=8KV:器件的钳位电压,代表意思是当打仗放电在8KV时击穿ESD器件后,残留电压为11V;

CJ:结电容,代表意思是器件放在电路两端,寄生的电容值的大小。
这个参数常日会关注多一些,分成普通容值(几pf~几十pf),低容值(1pf旁边)和超低容值(0.3~1pf)几种。
上图容值是15PF,即普通容值。

运用:

ESD器件大量运用于消费类电子产品上,尤其是TWS耳机,手机,平板,穿着类产品,wifi模块,智能音箱以及条记本电脑等等。
利用的范围是非常广泛的。

由于静电冲击是发生在金属裸漏部分,包括接口等,实在所有平常裸漏在外的接口都有可能收到静电的冲击,比如HDMI口,USB口,手机平板的充电接口(type-c)等等。
以是大体上来说只假如批量生产的,看重品质的产品,大部分都会加有ESD器件。

这里遍及一下关于静电防护的一些知识,很多客户加了ESD器件,去做静电测试,依然过不去,产品状态表现为去世机,蓝屏,重启等等。
这个时候呢,并不是说ESD器件本身没产生浸染,大部分可能是由于产品本身的Layout还要修正。
以是如果涌现此类问题,请联系原厂或第三方测试平台整改剖析。

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