陕西低电容ESD保护元件原理

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。ESD静电保护元器件是为高速数据传输应用的I/O端口保护设计的器件。陕西低电容ESD保护元件原理

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，在高频电路中进行ESD防护设计的难度增大。尤其当这些器件应用于信号接口时，产品的组装、测试和用户使用过程中接口的高接触率、电缆放电(CDE)等常使接口器件长久或潜在损伤，通信产品接口器件在生产中和市场上的ESD损坏事故频频发生，因此在设计和制造通信产品时除了加强产品制造过程的ESD控制外，还要加强产品的ESD防护设计，尤其是高频信号接口的ESD防护设计已成为提高通信产品可靠性的一个重要环节。上海HDMI接口ESD保护元件原理高频信号接口的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。

MOV具有ns级的快速响应，但是结电容一般在数十pF以上;GDT具有pF级以下的结电容，但是响应时间在数百ns以上;TSS的响应速度很快，可达ps级，其结电容一般也在数十pF以上;TVS的响应速度很快，可达ps级，其结电容目前比较低可以做到儿个pF;快速开关二极管的响应速度与TVS相同，其结电容可达到1pF以下。可见，MOV、GDT和TSS都不能用于高频电路的ESD防护;TVS可以直接使用在数百MHz的信号接口进行ESD防护，当用于GHz以上的信号接口必须采用降低结电容的措施:低容值的快速开关二极管可以直接或采用降低结电容的优化措施后用于数GHz的信号接口。

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。在ESD设计中，Diode是一种常见的器件。

国际电工委员会(Internationa1日ectrotechnicalCommission，IEC)制定了测试标准IEC61000-4-2来评价电子设备的ESD抗扰度等级。但人们在研究静电放电的危害时，主要关心的是静电放电产生的注入电流对电火工品、电子器件、电子设备及其他一些静电敏感系统的危害，忽视了静电放电的电磁脉冲效应，直到20世纪90年代初Wilson才***提出ESD过程中产生的辐射场影响。IEC61000-4-2标准虽几经修改，规范了ESD模拟器对水平耦合板和垂直耦合板的放电方式，但没有关于ESD辐射场的明确规定，对ESD模拟器也*规定了放电电流的典型波形和4个关键点参数。通常被测设备(equip—mentundertest，EUT)是易受电磁场影响的。许多学者在实际测试时发现，由于ESD模拟器内部继电器与接地回路等因素的影响，符合IEC61000-4-2标准要求的不同END模拟器所得测试结果并不相同。IEC61000-4-2是系统级静电测试常用的测试标准。上海VGA接口ESD保护元件应用

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。陕西低电容ESD保护元件原理

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。陕西低电容ESD保护元件原理

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