ESD器件之典型应用

ESD器件参数简介

如何在不同的应用中选择合适的ESD保护器件，需要比较数据手册中的关键参数。

VRWM是保护器件的关态电压，表示泄漏电流低于指定值IRM的最大工作电压范围。VRWM必须等于或高于信号线上的预期最大电压。

IPPM是指施加定时8/20 μs的IEC 61000-4-5[2]脉冲时器件可承受的最大浪涌电流。该值指示ESD器件遇到较高脉冲能量时的稳健性。

对于结温Tj，通常提供的最大值是150°C。除了该信息，还提供环境温度范围Tamb与存储温度Tstg及最小和最大限值。

VESD表是根据IEC 61000-4-2 [3]测试方法来得到ESD保护器件可承受的最大电压。还针对正和负ESD测试脉冲提供kV电压限值。数据手册给出了接触放电测试和空气放电测试的限值。对于低电容保护器件，空气放电额定值并非远远高于接触放电额定值。工程师应参考接触放电额定值，因为在再现性方面，接触放电表现得更好。ESD额定值并不表示保护器件是否将为接口提供良好保护。该额定值与可实现的ESD系统稳健性没有关联。在最好的情况下，整体系统稳健性受限于ESD保护器件的ESD稳健性。然而，如果必须保护敏感接口引脚，那么在大多数应用中，情况并非如此。如果在系统测试中，8 kV ESD脉冲对系统芯片造成了损坏，那么使用具有+/− 30 kV额定值的ESD二极管，也无济于事。额定电压15kV的低钳位保护二极管可能是更好的选择。

二极管电容Cd是一个重要参数，与信号线的最大频率有关。通常是测试频率1 MHz且没有偏压的值；有时，会提供其他带有偏压的值。偏压会导致Cd值减小，因为内部pn结的电容随反向电压降低。

VBR是保护器件的击穿电压。我们使用电流驱动型装置来测试该电压，以1 mA测试电流驱动测试设备(DUT)。DUT两端的电压就是VBR。对于与普通齐纳二极管类似的拓扑，该参数具有实际意义，因为它可指出泄漏电流将达到1 mA时电压。然而，对于具有回弹拓扑却没有静态表现的ESD保护，VBR可能具有误导性。具有开基拓扑的ESD保护器件在达到触发电压之前，其泄漏电流非常低，小于1 mA。VBR的电流驱动型测试方法迫使这些器件回弹。在这种情况下，VBR低于触发电压，原则上，VRWM可高于VBR。

IR是VRWM时的泄漏电流。该电流通常极低，仅为1 nA，一般不会超过50 nA。

VCL是IEC 61000-4-5脉冲对不同峰值电流Ipp的钳位电压。通常VCL针对Ipp限值和其他较低的值提供。