广东高浪涌ESD保护元件封装

时间:2022年11月19日 来源:

在JS-001-2012及MIL-STD-883H中,带电的人体都用100皮法(pF)电容器及1500欧姆的放电电阻来模拟。在测试过程中,电容会充电到数千伏(常见的是2kV、4kV、6kV及8kV),再借由电阻串联到被测器件进行放电。典型的HBM波形有2至10纳秒的上升时间、每千伏特0.67安培的电流,及200纳秒脉冲宽度的双重指数信号衰减波形。如果带电人体通过其手持的小金属物件,如钥匙、螺丝刀等对其他物体产生的放电称为人体-金属ESD模型,与典型的人体放电模型有明显的差别。人体-金属ESD产生的放电电流的峰值一般要比人体ESD大5~7倍。原因是金属物件的电极效应使得人体放电的等效电阻***变小。ESD静电保护元件在选型时应注意其封装,电容,静电防护等级等参数。广东高浪涌ESD保护元件封装

由于这种SCR的触发要靠Nwell和Pwell结的击穿来实现,在CMOS工艺中,其击穿电压大约有几十伏,远高于一般器件的栅氧击穿电压,达不到ESD防护的效果。因此对于低压CMOS芯片而言,SCR的触发电压需要通过一些方法降低,以满足芯片的保护要求。SCR的高It2使得器件可以以很小的宽度达到芯片的抗ESD要求,因此使用SCR器件可以有效的降低由ESD器件带来的寄生电容,这一点对于RF芯片的ESD设计非常有利。由于这种SCR的触发要靠Nwell和Pwell结的击穿来实现,在CMOS工艺中,其击穿电压大约有几十伏,远高于一般器件的栅氧击穿电压,达不到ESD防护的效果。因此对于低压CMOS芯片而言,SCR的触发电压需要通过一些方法降低,以满足芯片的保护要求。SCR的高It2使得器件可以以很小的宽度达到芯片的抗ESD要求,因此使用SCR器件可以有效的降低由ESD器件带来的寄生电容,这一点对于RF芯片的ESD设计非常有利。北京BNC接口ESD保护元件参数静电是一种客观的自然现象,产生的方式多种,如接触、摩擦、剥离等。

降低防护器件结电容的设计方法当防护器件的并联结电容较大时,将对高频信号产生“衰耗”作用,此时需要改进防护电路的设计,降低结电容对信号质量的影响。常用的设计方法有;A二极管偏置法二极管结电容随反向偏升高而降低,对防护一极管施加话当的反向偏压可适用更高频率电路。B.二极管串联法一-两个相同防护二极管串联可使接入电容减小一半。C阻抗匹配法一-当防护二极管的结电容太大,可以对防护器件并联小电感,使之和二极管结电容并联谐振在工作信号频率点,这时保护电路对工作频率呈高阻抗,从而减小对高频电路四配的影响,并有利于加强防护。

MOS与BJT用于ESD放电保护原理基本上是一样的,均是通过寄生的BJT来释放ESD电流。因CMOS使用**为***的工艺之一,所以MOS器件成使用**为普遍的ESD保护器件。采用MOS器件作为芯片的ESD防护架构示例如图3所示。为防止ESD器件在芯片正常工作时导通,MOS的栅极总是采用关断的连接方式,即栅接地的NMOS(Gate-Grounded NMOS,GG-NMOS)和栅接电源的PMOS(Gate-VDD PMOS,GD-PMOS)。MOS与BJT用于ESD放电保护原理基本上是一样的,均是通过寄生的BJT来释放ESD电流。因CMOS使用**为***的工艺之一,所以MOS器件成使用**为普遍的ESD保护器件。采用MOS器件作为芯片的ESD防护架构示例如图3所示。为防止ESD器件在芯片正常工作时导通,MOS的栅极总是采用关断的连接方式,即栅接地的NMOS(Gate-Grounded NMOS,GG-NMOS)和栅接电源的PMOS(Gate-VDD PMOS,GD-PMOS)。硅基ESD保护器件的结电容与其芯片面积成正比关系。

高频接口的ESD防护电路设计方法,接口的ESDS要求和ESSD选择,通信产品内部接口的静电放电风险主要是在产品及其部件的组装和测试过程,当制造环境和测试策略进行适当的防静电控制后,ESD风险能够得到一定程度的降低,但是实际经验表明,这些内部接口的静电放电敏感度(ESDS)仍然需要达到+2000V以上才是比较安全的。通信产品外部接口的ESD风险不仅存在于产品及其部件的组装和测试过程,更主要的是用户的使用过程,实际经验表明,这些外部接口的ESDS需要达到+4000V以上时才能有效防止接口器件被ESD损坏。为了提高接口的抗静电能力,用于高频接口的静电敏感器件(ESSD)应选用防静电能力强的器件,并需要同时考虑接口器件静电敏感度的人体模式(HBM)、机器模式(MM)和器件充电模式(CDM)参数。一般HBM参数应不低于500V,CDM和MM参数应不低工200V。IEC61000-4-2是系统级静电测试常用的测试标准。北京BNC接口ESD保护元件参数

通过串联的方式可以有效降低ESD防护电路的电容。广东高浪涌ESD保护元件封装

防护管一般和被保护电路并联。防护管的串联寄生电感会阻止ESD脉冲泻放到地,降低ESD防护能力。防护管的结电容产生的容抗和被保护电路I/0端口的特征阻抗并联,当防护管的结电容较大时,在高频下的容抗较小,会严重改变接口的的阻抗特性和频谱特性。防护器件的结电容是影响信号质量的主要因素,在高频接口要求防护器件的结电容要尽量小。现在各种电浪涌防护管的结电容要做到很小(小于2pF)还有较大难度,因此现有的防护器件直接用于GHz和Gbps以上的高频接口的ESD防护将对信号质量产生不可容忍的影响。防护器件要具有双极性(双向)防护功能,其响应时间小于ns级时,对ESD脉冲才具有较好的防护效果,响应速度越快其防护效果越好。防护管的箱位电压(或导通电压)低于高频信号峰值电平时也会对高频信号产生限幅效应,箝位电压过高则ESD防护效果差,这增加了较高峰值能量的高频接口的ESD防护电路设计的难度。广东高浪涌ESD保护元件封装

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