華穎ESD抑制器的特色及與TVS.壓敏電(diàn)阻之間的對比
華穎ESD抑制器(POLYMER ESD)的特色
1.ESD抑制器是目前最新(xīn)一代防靜電(diàn)産(chǎn)品(98年由軍工(gōng)轉民(mín)用(yòng),現行業内已經全面鋪開),由聚合物(wù)(POLYMER)電(diàn)壓誘變材料和高電(diàn)分(fēn)子材料核心制成的新(xīn)型固體(tǐ)電(diàn)子元件。其最大的特點就是物(wù)理(lǐ)放電(diàn)無使用(yòng)壽命的限制(我司承諾受30萬次靜電(diàn)沖擊次數),再加上其反應快速(<1 ns), 超低電(diàn)容 (<0.15pF),超低漏電(diàn)流(<1nA),信号高保真度,損壞為(wèi)開路狀态以及其優異的性價比等優勢,近些年來已經逐步替代傳統的齊納二極管(TVS)元件。
2.關于ESD器件的選擇最關鍵的參數是哪些?該參數代表了什麽?
1)Working Voltage (Vdc) 即ESD元件正常運行的工(gōng)作(zuò)電(diàn)壓,其作(zuò)為(wèi)選型的硬性指标但不是關鍵指标,所選的元件之工(gōng)作(zuò)電(diàn)壓隻要等于或大于元件使用(yòng)位置的工(gōng)作(zuò)電(diàn)壓即可(kě),如USB的工(gōng)作(zuò)電(diàn)壓為(wèi)5V,隻要選等于或大于5V的ESD元件來作(zuò)防護即可(kě)
2)Trigger Voltage(Vv)即ESD元件的觸發電(diàn)壓,即電(diàn)壓要達到此參數元件才工(gōng)作(zuò),所以此參數是衡量ESD元件靈敏度的關鍵因素,此參數越低越好,此參數也是POLYMER ESD工(gōng)藝的難點所在。
3)Clamping Voltage(Vc) 即ESD元件的鉗位電(diàn)壓,即元件觸發後立即将高壓鉗制在此參數範圍内後傳遞到地面,此參數越低越好,也是工(gōng)藝的難點所在。
三種防靜電(diàn)産(chǎn)品的比較
TVS作(zuò)為(wèi)傳統的防ESD元件,有(yǒu)着不可(kě)比拟的優點:鉗位電(diàn)壓低而準,但是行業标準要求一般的芯片都要有(yǒu)抗2K ESD的能(néng)力,所以實際上鉗位電(diàn)壓值顯得就不那麽重要了。
壓敏電(diàn)阻 是一種無極性過電(diàn)壓保護元件,無論是交流電(diàn)路或直流電(diàn)路,隻需将壓敏電(diàn)阻器與被保護電(diàn)器設備或元器件并聯即可(kě)達到保護設備的目的。壓敏電(diàn)阻的缺點是易老化和電(diàn)容較高,老化是指壓敏電(diàn)阻内的二極管元件被擊穿。由于大多(duō)數情況下P-N結過載時會造成短路,依其負載的頻繁程度,壓敏電(diàn)阻開始吸引洩漏電(diàn)流,洩漏電(diàn)流會在敏感的測試電(diàn)路中(zhōng)引起測量數據誤差,同時,特别是在額定電(diàn)壓高的電(diàn)路中(zhōng),會造成強烈發熱。
壓敏電(diàn)阻的電(diàn)容高(最低都在100μf以上),使它在很(hěn)多(duō)情況下不能(néng)在信号傳輸線(xiàn)路中(zhōng)使用(yòng)。電(diàn)容和導線(xiàn)電(diàn)感形成一個低通電(diàn)路,會使信号極大地衰減。但頻率大約在30kHz以下的衰減可(kě)以忽略不計。但是對于要求通過USB端口與計算機連接的大多(duō)數碼産(chǎn)品來說,一旦連接端口的電(diàn)容值大于5pf時,往往會引起數據傳輸出錯或失敗。
ESD抑制器(聚合物(wù)高分(fēn)子材料)的最大缺點就是鉗位電(diàn)壓做不到非常低,而且不能(néng)多(duō)腳共地類似于多(duō)通道TVS一樣,但這并不是最重要的性能(néng)指标。
抗ESD元件最重要的性能(néng)指标應該有(yǒu):
1.反應時間:因為(wèi)ESD的速度是非常快的—幾nS至幾十nS不等,所以要求防靜電(diàn)元器件的反應速度也要夠快,從這點而言,聚合物(wù)高分(fēn)子材料的ESD抑制器是目前反應速度最快(<1 ns)的防ESD元件,而TVS基于二極管PN結的反應原理(lǐ),在技(jì )術上一直沒有(yǒu)突破這個門檻
2.使用(yòng)壽命:壓敏電(diàn)阻因是化學(xué)工(gōng)作(zuò)原理(lǐ),受ESD沖擊的次數大概在800次左右。TVS基于二極管工(gōng)作(zuò)原理(lǐ),受ESD沖擊次數的遞增(最好的約3千次靜電(diàn)沖擊),其内阻ESR也會不斷升高而導至元件吸收ESD不完全而逐漸失效,這也是為(wèi)什麽一般電(diàn)子産(chǎn)品在使用(yòng)一年左右就會出現問題的原因之一;而聚合物(wù)高分(fēn)子材料的ESD抑制器其工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)是物(wù)理(lǐ)性質(zhì)的從而突破了使用(yòng)壽命的限制(約30萬次靜電(diàn)沖擊的壽命),大大提高了元件的可(kě)靠性。
3.性價比:與ESD抑制器性能(néng)接近的TVS價格高出其好幾倍。