尖端防護新標準:Snap-Back ESD二極管——為電子設備構筑堅固防線

在日常生產和使用的每一個環節,電子設備都時常面臨著靜電放電的潛在威脅。作為一種先進的防護解決方案,Snap-Back ESD保護二極管正以其卓越的性能,成為高速數據接口、汽車電子、移動設備等領域的首選保護方案。

什么是Snap-Back技術?

Snap-Back(回彈/回掃)技術帶來高效的ESD保護機制。當電壓超過特定觸發電壓時,器件會迅速進入導通狀態,將瞬態大電流泄放到地,從而保護后端精密器件或電路。傳統的ESD保護器件其電壓隨著IPP(峰值脈沖電流)的增加而等比例增加,呈現出一個較為線性的增長趨勢。而Snap-Back器件在觸發后具有負阻特性,即電流增大時電壓反而降低。這種特性使其能夠在相同IPP下維持相較傳統ESD管更低鉗位電壓的同時,還能泄放更大的電流,提供更優異的保護效果。

回掃ESDV-I

閂鎖效應

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正常情況下,當流過器件的電流下降到?維持電流 ISB?以下時,器件會自動關斷,恢復到高阻態。但如果此時電路系統的電源電壓高于維持電壓,并且器件的通態電流大于維持電流,則會發生閂鎖,此時即使外部ESD事件已經消失,但是器件仍無法關斷,一直維持在低阻抗、大電流的導通狀態,后端被保護器件電壓跌落,可能導致整個電路系統無法正常工作,且ESD保護器件本身由于長時間承受高電流會可能會永久損壞。因此選型時盡量選用維持電壓高于系統的正常工作電壓的ESD保護器件,或者在對閂鎖效應特別敏感的區域避免使用強Snap-Back特性的器件,從而避免閂鎖。

Snap-Back器件芯片結構-SCR

什么是SCR結構?

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隨著電路對寄生效應的愈加敏感,傳統GGNMOS的劣勢也愈加明顯。SCRSilicon-Controlled Rectifier)作為新興的ESD防護器件開始嶄露頭角。SCR結構利用寄生二極管與中間的N-WellP-Substrate共同構成了PNPN四層結構,形成了一個寄生的可控硅整流器。當ESD電壓超過其觸發點時,內部的正反饋回路(寄生NPNPNP晶體管同時導通)會被激活,使器件迅速進入低阻導通狀態,泄放ESD電流。我司低容值雙向SCR結構ESD管芯片結構及其等效電路如下圖所示,相較于傳統的PNESD管有著更低的鉗位電壓及更低的結電容。

SCR低容雙向ESD芯片結構

SCR低容雙向ESD等效電路

銀河微Snap-Back ESD管推薦

為滿足手機、電腦等消費電子設備對端口防護性能的持續提升需求,銀河微電基于多年在高性能電路保護領域的深厚技術積淀,正式推出采用SCR工藝回掃特性的新一代ESD防護器件。

1、? 3.3VIPP淺回掃ESD器件ESDSSB3V3BLP3

? ? ESDSSB3V3BLP3為單路雙向保護器件,采用先進的單片硅技術,具有4.3V低觸發電壓和8V低鉗位電壓,且有著快速的相應時間和超低動態電阻,使其成為保護電壓敏感數據和電源線路的理想解決方案。產品采用超小型0.6×0.3mm無鉛0201封裝,兼具小尺寸與高ESD浪涌防護能力,是保護手機、數碼相機、音頻播放器及眾多便攜式設備的理想選擇。

ESDSSB3V3BLP3參數表

ESDSSB3V3BLP3電路圖及封裝圖(DFN0603-2L)

2、  3.3V超低結電容淺回掃ESD器件ESDSSB3V3X3BL

 

      ESDSSB3V3X3BL為3.3V單路雙向保護器件,具有0.2pF的超低結電容和8V的低鉗位電壓,以及優異的動態電阻(0.25Ω),能夠為高速數據接口提供無失真保護。適用于手機、平板電腦、筆記本電腦等便攜設備的USB 3.0、HDMI、DisplayPort等高速端口提供防護,確保信號完整性并提升系統可靠性。

ESDSSB3V3X3BL參數表

ESDSSB3V3X3BL電路圖及封裝圖(DFN1006-2)

3、5V四通道低容ESD陣列器件ESDSSB5V0X1BG4

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? ? ? ?基于其四通道集成設計與卓越的電氣特性,該ESD保護陣列為現代便攜設備的緊湊型多接口設計提供了高效解決方案。器件采用DFN2510-10小型化封裝,在單顆芯片內集成四個獨立保護通道,顯著提升PCB空間利用率。0.3pF的結電容以及低鉗位特性能夠為USB 3.0、HDMI 2.0、Type-C等多組高速數據接口提供同步保護,適用于一些手機、平板電腦、等空間受限的便攜電子產品。

ESDSSB5V0X1BG4參數表

ESDSSB5V0X1BG4電路圖及封裝圖(DFN2510-10L)

4、24V超低容淺回掃器件TESDSSB24VX5BL

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? ? ? 基于其24V工作電壓與0.1pF以下的超低結電容特性,可輕松應對車輛電源系統的電壓波動,且幾乎不會對高頻信號造成損耗,保證了信號完整性,適用于車載天線及物聯網設備的天線接口,也可以為車載以太網、Camera Link等高速總線提供更好防護。

TESDSSB24VX5BL電路圖及封裝圖(DFN1006-2)

? ? ?這些系列產品具備小封裝體積、低鉗位電壓與低結電容等綜合優勢,相較于傳統ESD器件可在USB等高速接口中提供更可靠的瞬態過壓防護,其結構設計在確保優異的ESD耐受性的同時,亦可有效避免對信號完整性的影響,助力終端設備進一步強化接口可靠性,提升整體用戶體驗。