ESD ZLG公司內(nèi)部培訓(xùn)ppt(共41張)(PPT 41頁(yè))

1、2008年3月21日主講： 熊育宜內(nèi)容： 講述ESD器件 的分類，特點(diǎn) 選型，應(yīng)用等。電話： 020 - 2264 4358ESD 器件介紹第1頁(yè)，共41頁(yè)。 廣州周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司及其衍生公司，總注冊(cè)資金達(dá)二仟萬(wàn)元。是專業(yè)從事單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)的推廣應(yīng)用、技術(shù)服務(wù)和營(yíng)銷,專業(yè)從事電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)及應(yīng)用的技術(shù)導(dǎo)向型公司。是國(guó)際ODVA現(xiàn)場(chǎng)總線CAN-bus協(xié)會(huì)成員、美國(guó)NXP（原PHILIPS半導(dǎo)體）、LUMINARY、SIPEX、CATALYST、ATECL，英國(guó)ARM公司、德國(guó)KEIL公司的特許經(jīng)銷商及技術(shù)合作商。其中廣州致遠(yuǎn)電子有限公司是專注于研發(fā)生產(chǎn)嵌入式開(kāi)發(fā)工具與測(cè)試儀器的高

2、新技術(shù)企業(yè)。第2頁(yè)，共41頁(yè)。對(duì)策選型原理ESD現(xiàn)象第3頁(yè)，共41頁(yè)。ESD現(xiàn)象 在干燥的天氣里，當(dāng)你去接觸另外一個(gè)人的時(shí)候，你有沒(méi)有被觸電的感覺(jué)？ 有沒(méi)有遇上下面的情況：在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)好的產(chǎn)品，測(cè)試完全通過(guò)，但到了客戶手里用了一段時(shí)間之后，出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，甚至是產(chǎn)品失效需要返修，并且故障率往往也不很高（1%以下）？第4頁(yè)，共41頁(yè)。ESD：ElectroStatic Discharge,即“靜電放電”之意。 第5頁(yè)，共41頁(yè)。ESD會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品失效（產(chǎn)品不可靠） 客戶抱怨 利潤(rùn)降低 高返修率 第6頁(yè)，共41頁(yè)。對(duì)策選型原理ESD現(xiàn)象第7頁(yè)，共41頁(yè)。ESD原理電荷積累快速放電 處于不同電位的物體間

3、靜電荷出現(xiàn)快速轉(zhuǎn)移。第8頁(yè)，共41頁(yè)。ESD原理 摩擦、接觸、感應(yīng)、傳導(dǎo)等引起物質(zhì)獲得或失去電子，從而帶電。 當(dāng)電荷積累到足夠強(qiáng)度時(shí)，電荷將可能泄放，造成周圍物質(zhì)被擊穿，從而得到新的電平衡，稱為靜電放電。 由于速率快，放電電阻小，往往會(huì)造成瞬時(shí)大電流，可能超過(guò)20安培。這種放電如果經(jīng)過(guò)了集成電路，這么大的電流往往會(huì)對(duì)電路造成損害。 或者這種放電會(huì)使到器件功能退化，到了第9頁(yè)，共41頁(yè)。對(duì)策選型原理ESD現(xiàn)象第10頁(yè)，共41頁(yè)。對(duì)策所有的元器件、組件和設(shè)備在焊接、組裝、調(diào)試和實(shí)際使用的全壽命過(guò)程中都有可能受到靜電或ESD的破壞或損傷。所以對(duì)元器件、組件和設(shè)備要有一定的抗靜電能力才能保證其靜電安全

4、，就像人本身要有一定的抗病毒能力樣。第11頁(yè)，共41頁(yè)。單向 ESD器件1.反向接在電路中，反向起作用2.ESD脈沖通過(guò)時(shí)，超過(guò)VRWM的電壓被短路掉 3.不能保護(hù)負(fù)的ESD脈沖第12頁(yè)，共41頁(yè)。雙向 ESD器件1.雙向PESD系列一端接要保護(hù)的線路，一端接地，無(wú)論來(lái)自反向還是來(lái)自正向的ESD脈沖均被釋放，更有效地保護(hù)了IC2.應(yīng)用于信號(hào)既高于又低于地，即雙極性的信號(hào)。如RS232、運(yùn)放等第13頁(yè)，共41頁(yè)。對(duì)策選型原理ESD現(xiàn)象第14頁(yè)，共41頁(yè)?；A(chǔ)知識(shí)NXP ESD選型篇NXP ESD應(yīng)用篇第15頁(yè)，共41頁(yè)。參數(shù)選型ESD rating箝位電壓 Cline 結(jié)電容PPP峰值脈沖功率V

5、RWM 反向關(guān)斷電壓第16頁(yè)，共41頁(yè)。Cline：為保護(hù)器件的寄生電容，數(shù)據(jù)率越高，線路上使用的ESD保護(hù)器件的結(jié)電容要越低，否則將破壞數(shù)據(jù)信號(hào)第17頁(yè)，共41頁(yè)。VRWM：反向關(guān)斷電壓，應(yīng)大于或等于被保護(hù)線路的操作電壓 。第18頁(yè)，共41頁(yè)。PPP峰值脈沖功率，保護(hù)器件能吸收瞬時(shí)脈沖的能量第19頁(yè)，共41頁(yè)。ESD rating箝位電壓 ，即許可通過(guò)保護(hù)器件的最大電壓，應(yīng)小于保護(hù)器件的最大耐壓第20頁(yè)，共41頁(yè)。 首先，根據(jù)被保護(hù)線路的信號(hào)速度來(lái)考慮，速度越高，需要選擇CD越小的器件； 再根據(jù)信號(hào)電壓選擇合適的VRWM； 根據(jù)極性選擇單向還是雙向； 最后考慮需要抗多高的靜電和PPP峰值功率

6、，并結(jié)合需要保護(hù)的管腳（線路）數(shù)量，選擇單路或多路的ESD型號(hào)。 對(duì)于多路信號(hào)需要保護(hù)，如果布線方便，可以使用多路ESD，如果布線復(fù)雜，則組合使用多個(gè)，以便更接近被保護(hù)管腳。第21頁(yè)，共41頁(yè)?；A(chǔ)知識(shí)NXP ESD選型篇NXP ESD應(yīng)用篇第22頁(yè)，共41頁(yè)。NXP ESD 優(yōu)點(diǎn)非常低的箝位電壓；非常出色的ESD防護(hù)能力，高達(dá)30KV；完全符合IEC61000-4-2，Level 4標(biāo)準(zhǔn)和HBM MIL-Std 883，class 3認(rèn)證；非常低的結(jié)電容，低至1pF；超低的漏電流，遠(yuǎn)小于1A；快速的響應(yīng)時(shí)間，遠(yuǎn)小于1ns；無(wú)鉛超小封裝。第23頁(yè)，共41頁(yè)。NXP ESD保護(hù)器件分3類：基于齊

7、納二極管（Zener Basic）的PESD系列；軌到軌（RTRZener混合）的PRTR系列混合了EMI濾波器，緩沖器，電平轉(zhuǎn)換等功能的IP系列。第24頁(yè)，共41頁(yè)。PESD系列PESD系列是基于齊納二極管的，高壓脈沖通過(guò)反向?qū)ㄡ尫诺?，從而保護(hù)了IC。其按結(jié)電容大小劃分為：標(biāo)準(zhǔn)（50pF），低（=50pF），很低（=20pF）,極低（=5pF）等多個(gè)檔次。電路信號(hào)越高需要的結(jié)電容越小。其工作電壓不可編程，只能按照固定的反向電壓檔來(lái)選擇，只需要一個(gè)參考電壓（一般是Vss）。價(jià)格便宜。通常用于保護(hù)I/O線路。 第25頁(yè)，共41頁(yè)。極低容抗25pF用于音頻，視頻，IEEE1284，USB1.1，

8、RS485等領(lǐng)域。第26頁(yè)，共41頁(yè)。標(biāo)準(zhǔn)容抗用于常規(guī)場(chǎng)合第27頁(yè)，共41頁(yè)。PRTR系列PRTR系列中有成對(duì)的開(kāi)關(guān)二極管，還集成了一個(gè)齊納二極管，是“軌到軌”加上“齊納二極管”的組合。其結(jié)電容一般10pF，用于高速通訊場(chǎng)合。其工作電壓可以編程，需要兩個(gè)參考源。一般用于正負(fù)電平的數(shù)據(jù)通訊場(chǎng)合。 中間接被保護(hù)線路 VREF1接正參考源（一般接電源） VREF2接負(fù)參考源（一般接地） 第28頁(yè)，共41頁(yè)。容抗5pF用于IEEE1394,USB2.0等高速通信場(chǎng)合第29頁(yè)，共41頁(yè)。IP系列IP系列是NXP為手持電子設(shè)備和消費(fèi)類電子產(chǎn)品保護(hù)高速通訊端口而推出的，不但包含ESD保護(hù)功能，還集成了EMI

9、濾波、電平切換、緩沖等功能。使之滿足成本和電路板空間都有苛刻要求的應(yīng)用，如：手機(jī)，VGA，LCD TV，HDMI，USB，音頻，視頻，TCP/IP，STB，LVDS等。IP系列對(duì)各種應(yīng)用有很強(qiáng)的針對(duì)性，應(yīng)用方法非常簡(jiǎn)單， 第30頁(yè)，共41頁(yè)。第31頁(yè)，共41頁(yè)。第32頁(yè)，共41頁(yè)?；A(chǔ)知識(shí)NXP ESD選型篇NXP ESD應(yīng)用篇第33頁(yè)，共41頁(yè)。USB2.0的保護(hù)（PRTR5V0U4D用于雙路USB ）第34頁(yè)，共41頁(yè)。Audio線路的保護(hù) 在音頻數(shù)據(jù)線路保護(hù)方面，由于音頻回路的信號(hào)速率比較低，對(duì)器件電容的要求不太高，100pF左右都是可以接受的第35頁(yè)，共41頁(yè)。麥克風(fēng)/話筒的保護(hù)第36頁(yè)，共41頁(yè)。SD卡的保護(hù)第37頁(yè)，共41頁(yè)。MMC多媒體