现代通信技术和微电子技术推动半导体器件向微型化、高频高速、高集成度、微功耗方向发展,从而促进半导体材料和工艺的不断更新。具有良好高频特性的GaAsSiGeInGaPInP以及一些新型半导体化合物材料通常属于ESD高敏感材料:高集成度芯片内部的细引线、小间距、薄膜化使器件尺寸进一步缩小,氧化层进一步减薄,导致器件抗ESD能力越来越低高速数字电路、高频模拟电路普遍使用的CMOS、HBT、MESFET、PHEMT、BiCMOS等工艺,采这些工艺制作的器件明显具有ESD高敏感特性。IC中的线宽和间距越来越窄(从儿un到0.07m),电源电压越来越低(从15V到15V),IC抗ESD损坏的阈值电压越来越低。例如,现在通信设备中大量使用的高速CMOS和BiCMOS器件,采用GaAsFETHBT和PHEMT工艺制作的RFIC和MMIC,使用InGaP、InP材料制作的光器件,高频芯片中集成的MIM电容等,它们的静电敏感电压都在数百伏,低达100V,成为ESD高损伤率器件。目前ESD静电保护元件结电容可做到0.1pF以内。江西RS485接口ESD保护元件应用
静电的发生机制。由于不同原子的原子核对电子的束缚能力不同,物体相互靠近时,电子就会在物体之间发生转移,从而导致电荷在物质系统之间的不均匀分布,打破原本的平衡状态。所谓静电,其实就是这些发生转移、在某一物体上积累下来的电荷,而由这些电荷引发的诸多现象,如头发炸毛、电脑屏幕粘上灰尘等,就是静电现象。当我们活动时,身体、衣物会和地面、空气等产生摩擦,使电子在它们之间发生转移,从而使身体带电。我们的鞋子大多是绝缘的橡胶底,身体累积的电荷不可能通过鞋导给大地,于是身体的电荷逐渐累积,也就产生了静电。静电现象在冬天比在夏天更为常见,这与不同湿度下空气的导电能力有关。相对湿润时,空气中漂浮着大量微小液滴,可以转移身体的一部分电荷,而冬天气候干燥,室内外温差更**的温差会降低空气相对湿度,因此摩擦带来的电荷很容易积累起来。甘肃天线接口ESD保护元件电容来明电子可提供多种类型的ESD静电保护元件,并提供选型替代,国产化替代,具有较高的性价比。
Resistor不单独用于芯片的ESD保护,它往往用于辅助的ESD保护,如芯片Input***级保护和第二级保护之间的限流电阻。当ESD电流过大,***级ESD器件难以将电压钳位至安全区域时,第二级ESD器件的导通将使其与电阻分压,从而进一步降低进入内部电路的电压。又如用于GG-NMOS的栅电阻,如图6所示,NMOS的栅极通过一电阻接地,而非直接接地。如此一来,在NMOS漏端发生正向的ESD脉冲时,由于NMOS的漏一栅电容,会使得器件的栅极耦合出一正的电势,该电势会促使NMOS的沟道开启,从而起到降低NMOS在ESD应力下触发电压的目的。
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。ESD静电放电机器模型MM的典型**如带电绝缘的机器人手臂、车辆、绝缘导体等。
常见的ESD静电放电模式有四种,分别是人体放电模型、机器放电模型、带电器件模型、感应放电模型:1.HBM,人体放电模型,即带电人体对器件放电,导致器件损坏。放电途径为:人体——器件——地。2.MM,机器模型,即带电设备对器件放电,导致器件损坏。放电途径为:机器——器件——地。3.CDM,带电器件模型,即带电器件直接对敌放电。放电途径为:器件——地。4.FICDM,感应放电模型,即器件感应带电后放电。途经:电场——器件带电——地。高频信号接口的ESD防护电路设计主要是致力于降低防护电路的并联结电容和串联电感。山东耳机接口ESD保护元件电压
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。江西RS485接口ESD保护元件应用
ESD静电的来源,在电子制造业中,静电的来源是多方面的,如人体、塑料制品、有关的仪器设备以及电子元器件本身。人体是**重要的静电源,这主要有三个方面的原因:1、人体接触面广,活动范围大,很容易与带有静电荷的物体接触或摩擦而带电,同时也有许多机会将人体自身所带的电荷转移到器件上或者通过器件放电;2、人体与大地之间的电容低,约为50一250pF,典型值为150PF,故少量的人体静电荷即可导致很高的静电势;3、人体的电阻较低,相当于良导体,如手到脚之间的电阻只有几百欧姆,手指产生的接触电阻为几千至几十千欧姆,故人体处于静电场中也容易感应起电,而且人体某一部分带电即可造成全身带电。江西RS485接口ESD保护元件应用
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