应用于便携电子的小尺寸、超低电容ESD保护方案

华强电子网 2012-11-23 a:4:{i:0;s:3:"ESD";i:1;s:12:"保护方案";i:2;s:9:"小

便携式电子产品（例如手机、PDA、GPS、移动数字电视等）已成为移动生活的必需品。而这些电子产品由于频繁地与人体接触，很容易受到静电放电（ESD）的冲击。另一方面，这些电子产品中的IC大多是采用最先进的半导体工艺技术，它们所使用的组件闸极氧化层很薄且接面很浅，容易受到ESD的冲击而造成损伤。因此，这些电子产品需要额外的ESD保护组件来避免ESD冲击造成系统死机，甚至硬件受到损坏。

　　针对这些便携式电子产品所使用的ESD保护组件需符合下列几项要求：第一，为符合这类电子产品轻薄小巧、易于携带的需求，ESD保护组件的尺寸必须够小，例如0402封装尺寸，甚至0201封装尺寸，以达到在PCB设计上兼具高集成度及高度可扩展的优势。

　　第二，ESD保护组件引脚本身的寄生电容必须要小，以避免信号受到干扰。例如使用在天线上的ESD保护组件，必须考虑到天线所使用的频段，以及不同频段所能够接受的最小寄生电容值，通常使用在天线上的ESD保护组件其寄生电容值必须小于1pF，甚至更低。

　　第三，ESD保护组件所适用的最大工作电压及单向或双向特性的选择，必须考虑信号上下摆动的最高及最低电压，以避免信号受到影响。例如，使用在手机中的天线，信号最高电压通常会超过10V且最低电压会低于0V，必须选择适用于该信号电压的双向ESD保护组件；使用在GPS中的天线，最高电压通常小于5V且最低电压不会低于0V，可使用5V单向的ESD保护组件。

　　第四，ESD防护组件本身对ESD事件的耐受能力必须要高，最少要能承受IEC 61000-4-2接触模式8kV的ESD冲击。

　　第五，也是最重要的一点，ESD保护组件在ESD事件发生期间所提供的箝制电压（clamping voltage）必须要足够低，除了提供受保护电路免于遭受静电放电的冲击而造成永久的损伤，还要能确保信号传输不会受到ESD的干扰。

　　针对这些便携式电子产品，对于ESD保护组件的设计需要同时符合上述所有要求，因此设计难度变得很高。

　　晶焱科技拥有先进的ESD防护设计技术，针对便携式电子产品，利用自有的专利技术推出一系列0402 DFN/0201 DFN、低电容、双向/单向、单信道的ESD保护组件（如表1所列）。其中0402 DFN封装大小仅为1.0mm×0.6mm，厚度只有0.55mm高；0201 DFN封装大小更是仅有0.6mm×0.3mm，厚度只有0.3mm高，可以满足便携式电子产品的轻薄小巧对于组件封装的严苛要求。如此小的封装尺寸使其可以集成到系统模块，作为系统ESD防护将更具弹性。