ESD二極管原理與放電信號(hào)測(cè)試

ESD二極管原理：

將ESD靜電保護(hù)二極管并聯(lián)于電路中，當(dāng)電路正常工作時(shí)，它處于截止?fàn)顟B(tài)（ 高阻態(tài) ），不影響線路正常工作，當(dāng)電路出現(xiàn)異常過壓并達(dá)到其 擊穿 電壓時(shí)，它迅速由高阻態(tài)變?yōu)?低阻態(tài) ，給瞬間電流提供低 阻抗 導(dǎo)通路徑，同時(shí)把異常高壓箝制在一個(gè)安全水平之內(nèi)，從而保護(hù)被保護(hù)IC或線路；當(dāng)異常過壓消失，其恢復(fù)至高阻態(tài)，電路正常工作。

ESD測(cè)試時(shí)的放電信號(hào)特征為：

加入ESD二極管后的測(cè)試圖以及測(cè)試效果如下圖所示：

test sample（二極管）并聯(lián)于電路

可以看到，過壓峰值在50ns內(nèi)有明顯下降。

這個(gè)舉例器件的技術(shù)參數(shù)如下：

CVR1005RS18001T-1

特征：

1.Lead free type.

2.Compact size for

3.Insulator over coat keeps excellent low and stableleakage current.

4.Quick response time(<1ns).

5.Low Clamping Voltage.

6.Meet IEC 61000-4-2 standard.--Contact discharge mode:typical ±15kv--Air discharge mode:typical ±20kv

應(yīng)用于PCB板級(jí)，電腦手機(jī)。Application for Mother Board,Notebook, cellularPhone,PDA,handheld device,DSC,DV,Scanner,andSet-Top Box etc.

技術(shù)規(guī)格：

關(guān)于選型：

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 和最大箝位電壓VC 的選擇，要根據(jù)線路上可能出現(xiàn)的最大浪涌電流來選擇合適IPP的型號(hào)，需要注意的是，此時(shí)的VC 應(yīng)小于被保護(hù)晶片所能耐受的最大峰值電壓；

3）用于信號(hào)傳輸電路保護(hù)時(shí)，一定要注意所傳輸信號(hào)的頻率或傳輸速率，當(dāng)信號(hào)頻率或傳輸速率較高時(shí)，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(jì)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(jí)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(jí)也越高，反之亦然。

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(shí)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(dòng)作（雪崩擊穿）的電壓，一般在規(guī)定的電流下測(cè)量，通常在大小為1mA的 電流下測(cè)量。

? IR：反向漏電流，即在ESD器件兩端施加VRWM電壓下測(cè)得ESD的漏電流。

? IPP：峰值脈沖電流，一般采用8/20μs的波形測(cè)量。

? VC：鉗位電壓，在給定大小的IPP下測(cè)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。

? C J：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(duì)于相同電壓ESD產(chǎn)品，芯片面積越大結(jié)電容越大；對(duì)于相同芯片面積的ESD，工作電壓越高結(jié)電容就越低。

ESD靜電二極管選型事項(xiàng)

1）ESD一般用于各類通信端口靜電防護(hù)，在一些高速數(shù)據(jù)線路，比如USB3.0、HDMI、IEEE1394等接口，ESD靜電保護(hù)二極管的結(jié)電容應(yīng)盡量選擇小的，以避免影響通信質(zhì)量；

2）ESD有單向（A）和雙向（C）之分，根據(jù)工作的信號(hào)進(jìn)行選擇，單極性的信號(hào)可以選擇單向的 ESD或雙向的ESD， 雙極性的信號(hào)要選擇雙向的ESD；

3）具體選擇什么型號(hào)的ESD靜電二極管做靜電防護(hù)，還需要在專業(yè)的電子工程師指導(dǎo)下選擇。