應用于便攜及消費產(chǎn)品的安森美半導體完整ESD及EMI保護方案

對于電子產(chǎn)品而言，保護電路是為了防止電路中的關(guān)鍵敏感型器件受到過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)熱等沖擊的損害。保護電路的優(yōu)劣對電子產(chǎn)品的質(zhì)量和壽命至關(guān)重要。隨著(zhù)消費類(lèi)電子產(chǎn)品需求的持續增長(cháng)，更要求有強固的靜電放電(ESD)保護，同時(shí)還要減少不必要的電磁干擾(EMI)/射頻干擾(RFI)噪聲。此外，消費者希望最新款的消費電子產(chǎn)品可以用小尺寸設備滿(mǎn)足越來(lái)越高的下載和帶寬能力。隨著(zhù)設備的越來(lái)越小和融入性能的不斷增加，ESD以及許多情況下的EMI/RFI抑制已無(wú)法涵蓋在驅動(dòng)所需接口的新一代IC當中。

另外，先進(jìn)的系統級芯片(SoC)設計都是采用幾何尺寸很小的工藝制造的。為了優(yōu)化功能和芯片尺寸，IC設計人員一直在不斷減少其設計的功能的最小尺寸。IC尺寸的縮小導致器件更容易受到ESD電壓的損害。

過(guò)去，設計人員只要選擇符合IEC61000-4-2規范的一個(gè)保護產(chǎn)品就足夠了。因此，大多數保護產(chǎn)品的數據表只包括符合評級要求。由于集成電路變得越來(lái)越敏感，較新的設計都有保護元件來(lái)滿(mǎn)足標準評級，但ESD沖擊仍會(huì )形成過(guò)高的電壓，有可能損壞IC。因此，設計人員必須選擇一個(gè)或幾個(gè)保護產(chǎn)品，不僅要符合ESD脈沖要求，而且也可以將ESD沖擊鉗位到足夠低的電壓，以確保IC得到保護。

圖1：美國靜電放電協(xié)會(huì )(ESDA)的ESD保護要求

先進(jìn)技術(shù)實(shí)現強大ESD保護
安森美半導體的ESD鉗位性能備受業(yè)界推崇，鉗位性能可從幾種方法觀(guān)察和量化。使用幾個(gè)標準工具即可測量獨立ESD保護器件或集成器件的ESD鉗位能力，包括ESD保護功能。第一個(gè)工具是ESD IEC61000-4-2 ESD脈沖響應截圖，顯示的是隨時(shí)間推移的鉗位電壓響應，可以看出ESD事件中下游器件的情形。

圖2：ESD鉗鉗位截圖

除了ESD鉗位屏幕截圖，另一種方法是測量傳輸線(xiàn)路脈沖(TLP)來(lái)評估ESD鉗位性能。由于ESD事件是一個(gè)很短的瞬態(tài)脈沖，TLP可以測量電流與電壓(I-V)數據，其中每個(gè)數據點(diǎn)都是從短方脈沖獲得的。TLP I-V曲線(xiàn)和參數可以用來(lái)比較不同TVS器件的屬性，也可用于預測電路的ESD鉗位性能。

圖3：典型TLP I-V曲線(xiàn)圖

安森美半導體提供的高速接口ESD保護保護器件陣容有兩種類(lèi)型。第一類(lèi)最容易實(shí)現，被稱(chēng)為傳統設計保護。在這種類(lèi)型設計中，信號線(xiàn)在器件下運行。這些器件通常是電容最低的產(chǎn)品。