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。单位面积的ESD防护能力大致如下:SCR>MOS>Diode(反向击穿)。上海高浪涌ESD保护元件测试
高频接口ESD防护电路的综合设计法根据高频电路的信号特征和ESD防护要求灵活选用各种防护器件、以及各种防护电路的组合形成防护效果好且高频性能好的ESD防护电路。如TVS、开关二极管、R/L/C等元件以及二极管串并联、匹配设计、滤波、隔离、衰减等措施可以同时使用在同一防护电路中,通过灵活的选择搭配,并有效利用高频电路的匹配手段设计***的防护电路。如图4,电感!和TVS并联在输入端具有较好的ESD防护效果,其并联谐振的高阻特性改善了端口的驻波性能,隔离电容和电阻衰减器也能起到ESD防护和改善驻波的作用。上海高浪涌ESD保护元件测试ESD脉冲频谱的高频信号特征和高频电路分布参数的严格约束使得在高频电路中防护器件的可选择性很小。
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。
静电保护元件被广泛应用于HDMI接口、便携式视频设备、LCD等离子电视、USB2.0和IEEE1394接口、GPS系统、便携设备(PDA、DSC、蓝牙)、打印机接口、卫星接收器、DVI、天线等进而改善对敏感电子元件的保护。注意事项编辑 播报1.传输速率,也就是电容量的控制,现在随着工艺的不断完善,电容量越做越低。2.符合测试要求的标准,不是越高越好,而是适合自已的产品,例如:空气放电15KV 接触 8KV。3.设计时考虑PCB板的空间条件。4.安全考虑,yint公司首席技术经理,说过一句很经典的话,在电路中,假如非万不得已不要增加多余的器件,每增加一个,就是增加失效风险,保护的器件也不例外。ESD器件作为保护器件,它也有失效益机率,所以设计选型时尽量找些资质比较好的供应商。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。
静电ESD保护元件选型注意事项:1.传输速率,也就是电容量的控制,现在随着工艺的不断完善,电容量越做越低。2.符合测试要求的标准,不是越高越好,而是适合自已的产品,例如:空气放电15KV 接触 8KV3.设计时考虑PCB板的空间条件。4.安全考虑,yint公司首席技术经理,说过一句很经典的话,在电路中,假如非万不得已不要增加多余的器件,每增加一个,就是增加失效风险,保护的器件也不例外。ESD器件作为保护器件,它也有失效益机率,所以设计选型时尽量找些资质比较好的供应商。ESD静电保护元件一般并联在电流中使用。山东低压ESD保护元件参数
IEC61000-4-2是系统级静电测试常用的测试标准。上海高浪涌ESD保护元件测试
在高频接口还可以采用电阻衰减网络和LC滤波电路形成ESD保护。电阻衰减网络在很宽的频带范围都有较好的适应性,但是它在衰减ESD脉冲的同时,对高频信号进行同比例衰减,改变了电路系统的增益分配,而且在低噪声要求的高频接口不能采用此方法。从图1的ESD频谱可见,数百MHz以下的高频接口很难使用滤波方法实现ESD防护,只有在GHz以上的高频接口且使用LC高通滤波器才具有可实现性。适用于高频信号接口的ESD防护电路必须有很小的并联结电容、较小的串联电感和很快的响应速度,这对防护器件参数的选取、PCB布局的寄生参数控制、阻抗匹配以及布板面积都有较高的要求,实际实现起来并不简单。上海高浪涌ESD保护元件测试
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