隨著5G通信、人工智能以及物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,半導(dǎo)體的制程工藝發(fā)展的越來越快,IC的敏感度也越來越高,對靜電防護的需求達到了一個更高的層次。同時,在高速信號傳輸靜電保護領(lǐng)域,更小的電容是一個主要的發(fā)展方向,這是因為過大的電容會引起傳輸過程中的信號缺失,大電容也會導(dǎo)致充放電時間過長降低器件的開關(guān)速度,這也就要求ESD防護器件要向低電容方向發(fā)展。
ESD單向防護優(yōu)勢
單向信號是指該信號線只會出現(xiàn)正電壓或只會出現(xiàn)負(fù)電壓,一般可選用單向或雙向TVS。通常情況下,工程師在TVS選型時更傾向于選用雙向TVS,原因如下:
1.選用雙向TVS可避免方向性問題;
2.同樣的封裝下,雙向TVS相比單向TVS容值能達到更低,尤其是針對高速信號傳輸?shù)膱鼍?,要求TVS具有更低的容值;
單向TVS和雙向TVS比較
但在某些單向信號傳輸中若選用雙向TVS,可能會使TVS的保護效果無法達到最佳,因為雙向TVS在正負(fù)電壓均達到擊穿電壓時才會啟動導(dǎo)通。在正電壓時,單向TVS與雙向TVS的導(dǎo)通特性曲線是相似的。但在負(fù)電壓時單向TVS約-0.7V會Forward導(dǎo)通,而雙向TVS在負(fù)電壓時需達到負(fù)向擊穿電壓才能導(dǎo)通(如5V TVS的VBR約為-6V),此時由于主芯片常為高階制程,I/O防護電路十分脆弱,會導(dǎo)致主芯片內(nèi)部的襯底二極管率先導(dǎo)通而燒毀,從而導(dǎo)致主芯片損壞。
此外,若比較同樣封裝的單向TVS及雙向TVS時,會發(fā)現(xiàn)單向TVS的鉗位電壓優(yōu)于雙向TVS,這是因為在同樣的芯片面積的條件下,雙向TVS需設(shè)計的元件數(shù)量更多,結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。而單向TVS則可以最大化保護元件的面積,有效降低鉗位電壓及動態(tài)導(dǎo)通電阻,提升保護性能。
業(yè)界最低容值的單路單向深回滯ESD產(chǎn)品TT0311SA-Fx
針對上述問題,晶揚電子器件研發(fā)部克服一切困難,解決技術(shù)難題,面向高速信號傳輸線應(yīng)用場景如USB 3.X和USB 4.0,研發(fā)出了業(yè)界最低容值的單路單向深回滯型ESD靜電保護器-TT0311SA-Fx,具有極低的電容值0.24pF,深度折回電壓達到3V,是目前業(yè)界單路單向產(chǎn)品中容值最低的。
深回滯型ESD在電壓觸發(fā)后,會在瞬間降低ESD兩端的鉗位電壓,在同樣Ipp電流的情況下,深回滯型ESD的Vc鉗位電壓比常規(guī)的ESD器件低30%以上(目前在華為等電信設(shè)備商的測試需求中,專門強調(diào)了防靜電ESD的回掃特性)。
同時,TT0311SA-Fx還具有IEC61000-4-2測試等級的空氣15kV、接觸14kV的靜電防護能力,這些優(yōu)異的性能使TT0311SA-Fx能有效的為后端IC以及整個電路提供強大的靜電保護能力。
TT0311SA-Fx規(guī)格書
USB高速接口ESD注意事項
對于USB 3.X和USB 4.0高速接口,選擇ESD/EOS保護組件時需考慮以下幾點:
1.為確保通過USB 3.X和USB 4.0傳遞的高速信號的完整性,選擇該器件時需使用具有較低電容的ESD保護器件。
2.具有較高的ESD耐電壓能力,至少要承受IEC 61000-4-2中規(guī)定的8kV接觸放電的ESD沖擊。
3.具有較低的鉗位電壓,以提供更好的保護性能。
LAYOUT設(shè)計時的注意事項
1.將ESD保護器件盡可能靠近I/O連接器放置,以減少ESD接地路徑,提高保護性能。
2.在USB 3.X和USB 4.0 應(yīng)用中,應(yīng)將ESD保護器件放置在TX差分通道上的交流耦合電容器和I/O連接器之間,如此沒有直流電流可以流過ESD保護器件,從而防止任何潛在的閂鎖風(fēng)險。
3.盡可能使用彎曲的跡線,以避免不必要的反射。
4.保持差分?jǐn)?shù)據(jù)通道的正線和負(fù)線之間的走線長度相等,以避免共模噪聲的產(chǎn)生和阻抗失配。
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:【新品重磅上市】晶揚電子推出業(yè)界最低容值的單路單向深回滯ESD產(chǎn)品TT0311SA-Fx-專為高速信號線的保護而生
文章出處:【微信號:晶揚電子,微信公眾號:晶揚電子】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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