有效的ESD和浪涌保護 - 平衡問題

在為您的產(chǎn)品構建ESD保護策略時，需要解決和測試多個因素，關鍵在于獲得平衡并測試其效率。

電子系統(tǒng)和組件對ESD越來越敏感。IC和半導體工藝的小型化、密閉空間內(nèi)的多種電源要求、數(shù)據(jù)速率的提高、單個SoC上功能的更大集成、數(shù)據(jù)和電源接口的組合——所有這些都會導致更高的瞬態(tài)電壓損壞風險。每個單獨的因素對ESD和浪涌保護都有不同的要求，并且某些應用是所有因素的組合，這使得ESD保護選擇更具挑戰(zhàn)性。

在Nexperia，當我們考慮什么是有效的ESD保護器件時，我們會考慮三個關鍵參數(shù) - 我們稱之為ESD保護的三大支柱：

高魯棒性 - 保護器件免受 ESD 和浪涌脈沖的影響

低鉗位電壓 - 為了保護 SoC，與低動態(tài)電阻齊頭并進，以確保在浪涌電流增加時箝位電壓不會上升

低電容 - 在高速接口中尤其重要，以保持出色的信號完整性。

三個關鍵參數(shù)與不同應用領域的關系

如圖所示，這些屬性是相互依賴的，因此改進一個屬性可能會對其他屬性產(chǎn)生不利影響。對于某些應用，這不是問題，因為它們只需要在一個或兩個屬性中具有良好的性能。然而，隨著通過接換數(shù)據(jù)的高速率，當今的互聯(lián)世界對保護設備的需求越來越大，以便在所有三個領域提供最佳性能。在這些情況下，有效的解決方案必須平衡ESD保護的所有三大支柱。

Nexperia對此的回答是TrEOS保護，它實現(xiàn)了這種平衡，為系統(tǒng)提供了最先進的ESD保護。為了確保解決方案確實對瞬態(tài)和靜電放電有效，我們還超越了理論，在現(xiàn)實條件下測試我們的解決方案。

TLP / VF-TLP 測試

大多數(shù)靜電放電不會被用戶注意到，但會嚴重損壞敏感的電子設備。國際公認的標準測試方法和技術（IEC61000-4-2 / IEC61000-4-5）提供了良好的洞察力，但結果可能因所使用的測試設備而異。因此，隨著當今高速接口數(shù)據(jù)速率的提高，正在使用兩種相對較新的測試來確保滿足性能要求：TLP（傳輸線脈沖）和VF-TLP（超快速TLP）測試是廣泛采用的表征完整接口和ESD保護組件的方法。

TLP 測量器件在脈沖寬度較短（通常為 100 納秒持續(xù)時間）的應力下的性能屬性，快速上升和下降時間為 1 納秒或 600 皮秒。TLP脈沖大致相當于一個完整的ESD脈沖的能量。相比之下，VF-TLP使用更短的測試脈沖，上升和下降時間低至100 ps。這為確定ESD保護器件的開關速度提供了良好的指示，并且可以擴展到檢查1圣和 2德·分別達到峰值。

使用測試產(chǎn)生的測量曲線有助于確定哪種保護裝置適合安全可靠地保護產(chǎn)品。在我們的ESD測試實驗室，我們不僅檢查我們自己產(chǎn)品的性能，而且還對完整的電路板進行TLP測試。根據(jù)我們的經(jīng)驗，這是找到保護整個系統(tǒng)平衡的最佳方法，因為瞬態(tài)電壓可以利用任何弱點。我們?nèi)娴恼鎸崪y試帶來了更深入的見解和更安全的結果。

從 TLP 測試事件導出的 TLP 曲線

為您的系統(tǒng)提供正確的平衡

了解核心參數(shù)和標準測試方法只是為您的系統(tǒng)選擇正確的ESD保護策略的第一步。選擇合適的保護解決方案還需要了解需要保護哪些接口，并且應考慮整個系統(tǒng)的設計及其應用。

審核編輯：郭婷