热度 20
2011-1-18 17:06
2313 次阅读|
0 个评论
相信所有人都希望 ESD 防护能完全地集成到 IC 芯片内部,因为这样会节省的板级空间,减少系统成本并降低设计与布线的复杂度。但从目前情况来看,前景并不乐观。如今, IC 制程工艺的进步成了片上 ESD 保护的一大难题。一方面,工艺的进步虽提升 IC 的性能与集成度并降低功耗与尺寸,但由于栅极氧化层厚度越来越薄, IC 自身的 ESD 防护能力反而降低。另一方面,随着 IC 尺寸的不断减小,由于受到空间的限制,因此保护能力有限。 ESD 保护器件 由于片上 ESD 保护电路能力有限,为保证整个系统有较好的 ESD 防护能力,外部 ESD 保护器件是必不可少的。比较常见的有陶瓷电容、齐纳二极管、肖特基二极管、 MLV(Multi-Layer Varistor ,多层变阻器 ) 和 TVS ( Transient Voltage Suppresser 瞬态电压抑制器) 。 MLV 是一种基于 ZnO 压敏陶瓷材料,采用特殊的制造和处理工艺而制得的高性能电路保护元件,其伏安特性符合 I=kVa ,能够为受保护电路提供双向瞬态过压保护。 MLV 的工作原理是利用压敏电阻的非线性特性,当过电压出现在压敏电阻的两极间,压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值,从而实现对后级电路的保护。目前, MLV 在很多领域得到了广泛的应用 . 电子产品轻薄化的发展趋势使其对ESD 防护要求越来越高, MLV 渐渐有些力不从心, TVS 二极管则开始崭露头角。 TVS 通常并联于被保护电路,当瞬态电压超过电路的正常工作电压时,二极管发生雪崩,为瞬态电流提供通路,使内部电路免遭超额电压的击穿或超额电流的过热烧毁。当瞬时脉冲结束以后, TVS 二极管自动回复高阻状态,整个回路进入正常电压。由于 TVS 二极管的结面积较大,使得它具有泄放瞬态大电流的优点,具有理想的保护作用。 TVS 二极管还具有适应低压电路(< 5 V )的特点,如 LTBV05C器件且封装集成度高,适用于在印制电路板面积紧张的情况下使用。