河南VGA接口ESD保护元件应用 上海来明电子供应

在ESD设计中，Diode是一种常见的器件。图2为Diode的一种典型应用情况，在VDD相对于VSS发生PositiveESDPulse时，Diode发生雪崩击穿并释放ESD电流，河南VGA接口ESD保护元件应用，从而保护内部电路不受ESD影响。但由于二极管完全通过雪崩击穿释放ESD电流，在大电流下器件的功耗很大，因此这种模式下二极管的抗ESD能力往往很低，器件的微分电阻也较大；而在VDD相对于VSS发生NegativeESDPulse时，该Diode为正偏并释放ESD电流，由于二极管的正向导通电压很小，此模式下器件的功耗很小，因此其抗ESD能力非常强。由于Diode在正偏和反偏两种状态下的ESD能力差别非常大，因此目前在使用二极管作ESD保护器件时往往会采用非常大的器件面积提升二极管反偏状态下的ESD能力，如此一来，缺点是非常明显的，它增大了ESD器件的面积占用，更为严重的是，河南VGA接口ESD保护元件应用，对于高频引脚而言，此方式会带来较大的寄生电容，河南VGA接口ESD保护元件应用，使引脚的频率特性变差。在中低频IC内部的I/O端口都可以设计ESD防护电路以提高器件的抗ESD能力。河南VGA接口ESD保护元件应用

静电放电机器模型MM因在日本得到广泛应用，也叫日本模型。与家具模型不同的是它主要由200pf电容串非常低的电阻（<10Ω）代替通常串联的电阻构成。机器模型的典型**如带电绝缘的机器人手臂、车辆、绝缘导体等。机器模型放电的波形与预料的家具模型波形相似，不同的是带电电容较大。典型的机器模型对小电阻放电的波形,峰值电流可达几百安培，持续时间（决定于放电通路的电感）为几百纳秒。机器放电模型是电子元器件的(HBM/MM/CDM)三个重要放电模型之一，其主要的测试设备为EST883A静电放电模拟器，它是EST883A静电放电模拟器(电子元器件如二极管、三极管和集成电路等人体模型**)的基础上增加了机器模型(MM)。河南VGA接口ESD保护元件应用ESD防护电路的主要功能是尽量在接口位置把ESD脉冲泻放到地。

对于ESD，我们应该如何进行一个选型呢？ESD主要分为四类：TVS二极管、压敏电阻、MLCC、ESD抑制器，各个器件的应用场景也不太一样，我们**常用的esd器件就是tvs二极管了。1）工作电压选择ESD器件应该选择系统工作电压小于ESD器件的工作电压（VRWM），例如系统是0~5V，那么我们应该选择工作电压（VRWM）大于5V的TVS。2）信号类型单向ESD器件和双向ESD器件的选择，双向ESD器件可以通过正负击穿电压（VBR）的信号，而单向ESD器件只可以通过正击穿电压（VBR）的信号，如果通过负的就会造成ESD器件击穿。3）寄生电容ESD器件是有寄生电容的，如图是寄生电容对高速电路接口的影响，寄生电容会影响电平的上升和下降速度，影响输出后的信号。4）根据电路系统的比较大承受电压冲击，选择适合的钳位电压；5）确保ESD器件可达到或超过IEC61000-4-2level4。

Resistor不单独用于芯片的ESD保护，它往往用于辅助的ESD保护，如芯片Input***级保护和第二级保护之间的限流电阻。当ESD电流过大，***级ESD器件难以将电压钳位至安全区域时，第二级ESD器件的导通将使其与电阻分压，从而进一步降低进入内部电路的电压。又如用于GG-NMOS的栅电阻，如图6所示，NMOS的栅极通过一电阻接地，而非直接接地。如此一来，在NMOS漏端发生正向的ESD脉冲时，由于NMOS的漏一栅电容，会使得器件的栅极耦合出一正的电势，该电势会促使NMOS的沟道开启，从而起到降低NMOS在ESD应力下触发电压的目的。静电源控制，绝缘材料的静电通过连接地和等电位连接无法消除，因此必须对敏感器件周边进行静电源控制。

ESD静电放电机器模型,机器模型的等效电路与人体模型相似，但等效电容是200pF，等效电阻为0，机器模型与人体模型的差异较大，实际上机器的储电电容变化较大，但为了描述的统一，取200pF。由于机器模型放电时没有电阻，且储电电容大于人体模式，同等电压对器件的损害，机器模式远大于人体模型。静电放电充电器件模型,半导体器件主要采用三种封装型式(金属、陶瓷、塑料)。它们在装配、传递、试验、测试、运输及存贮过程中，由于管壳与其它绝缘材料(如包装用的塑料袋、传递用的塑料容器等)相互磨擦，就会使管壳带电。器件本身作为电容器的一个极板而存贮电荷。CDM模型就是基于已带电的器件通过管脚与地接触时，发生对地放电引起器件失效而建立的。多层压敏电阻作为ESD静电保护元件，具有较高的成本优势。河南VGA接口ESD保护元件应用

ESD防护主要采用“过压防护”的原理，通过隔离电路、钳位电路、衰减电路等方式降低ESD的冲击电压。河南VGA接口ESD保护元件应用

常见人体带电过程如下：(1)人从椅子上站起来，或擦拭墙壁等过程(**初的电荷分离发生在衣物或其他相关物体外表面，然后，人体由感应带电。(2)人在高电阻率材料制成的地毯等绝缘地板上走动(**初的电荷分离发生在鞋和地板之间，然后，对于导电性鞋，人体由电荷传递而带电；对于绝缘鞋，人体是因感应而带电)。(3)脱下外衣时的静电。这是发生在外层衣物与内层衣物之间的接触起电，人体则经过电荷传递或感应而带电。(4)液体或粉体从人拿着的容器内倒出(该液体或粉体把一种极性的电荷带走，将等量异性的电荷留在人体上。(5)与带电材料接触。如对高度带电粉体取样时的带电。当存在连续起电过程时，由于电荷泄漏和放电，使得人体比较高电位被限制在约50kV以下。河南VGA接口ESD保护元件应用

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