山东USB TYPE C ESD保护元件封装

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。静电源包装，出ESD防护区的器件必须使用防静电包装，以防外界静电源的影响。山东USB TYPE C ESD保护元件封装

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。北京SIM卡ESD保护元件应用通过串联的方式可以有效降低ESD防护电路的电容。

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。

电阻衰减网络可以采用图2中(b)的n形结构，也可以采用T型结构。多阶LC高通滤波器可以获得较好的滤波矩形系数，当滤波器截止频率高于ESD脉冲主能量成分的频率，可以把绝人部分ESD能量滤除，因此在较高频率的高频端口使用LC高通滤波器，可以获得很好的SD防护效果。电阻衰减网络和品通滤波器属于线性无源网络，不存在响应速度的问题，根据高频电路阻抗特征进行优良的四配设计也有利于改善高频接口的驻波性能。为了提高ESD防护效果，ESD防护电路应尽可能靠近高频端口，而被保护器件应尽量远离端口，同时应尽可能地减小并联保护网络的串联寄生电感，如图2(a)中的L1和L2，大的寄生电感将抗拒ESD脉冲电流的快速变化，使ESD电流大部分流入被防护器件。单级防护电路的防护效果不能满足要求时，可以采用防护二极管、滤波器、衰减器等多级级联的防护结构。在选用TVS、开关二极管和R/L/C元件设计ESD防护电路时，要注意选用的元件、特别是R/L/C元件的能量承受能力要足够强，不被ESD脉冲损坏，提高防护电路的可靠性。ESD静电保护元件的浪涌防护等级可用IPP这个参数来表示。

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。防静电的四项基本原则一：等电位连接，与敏感器件接触的导体实现等电位连接，避免因导全带静电发生放电。北京SIM卡ESD保护元件应用

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。山东USB TYPE C ESD保护元件封装

提高防护电路箱位电压或导通电压的设计方法由于低容值要求选用的防护器件的箱位电压(或导通电压)低于高频信号可能的**人峰值电压时，防护器件将对高频信号产生“压缩”的限幅问题，此时可以采用以下优化设计方法，提高防护器件的箝位电压:A.二极管偏置法一对防护二极管施加反向偏压，使二极管的导通电压大于高频信号峰值电平。B.二极管串联法-n只二极管同向串联，导通电压提高n倍;两只二极管反向串联，导通电压为其反向击穿电压;也可以通过低容值防护二极管串联稳压二极管的方法提高防护电路的箱位电压。C.二极管串联电容法-防护二极管串联电容后，高频信号通过二极管对电容充电，电容充电后对二极管提供偏压，提升二极管的正向导通电乐。山东USB TYPE C ESD保护元件封装

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