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5G应用的可回扫ESD
来源:雷卯电子 时间:2020-11-26

2019年是全球的5G元年,相比4G线路程控设备,BBU ONU 基站等,5G信号的传输速度更快,IC的敏感度更高,在电磁兼容的静电防护需求就提升到了一个更高的高度。


可回扫ESD以往在普通IC种发挥不了很大的应用区别,但目前在华为等电信设备商的测试需求中,专门强调了防静电ESD的回扫特性(snap back)。

那什么是静电器件的回扫特性呢?

1. 普通ESD和回扫ESD曲线对比

可以对比下以下2张图片。

图1 普通ESD的特性曲线


图2 Snapback 回扫特性曲线ESD曲线

图3 回扫ESD的特性参数


从以上图片的区别看出,回扫ESD最大的特点是在Vt 触发电压之后,芯片会在瞬间降低ESD两端的钳位电压,这个电压Vh范围在工作电压和触发电压之间,然后在随着电流的增大,而电压逐步增加。

2. 为什么要用回扫ESD?

要知道将ESD做到回扫功能,在设计上是需要增加很多工作和芯片面积的,功能的需求来自于目前应用更广的智能设备(Smart devices)。

众所周知,ESD器件的保护功能是产品在ESD或EOS发生时,瞬间导通本体,电流流过倒到GND,然后同时降Vc钳位,保证Vc小于后端IC的安全电压阈值。

那么问题来了,目前IC的开发精度越来越高,做到IC的功能越来越强,体积越来越小,并且追求功耗,所以我们会发先IC的工作电压和失效电压间隔很小,而IC本体的静电能力还会被抛弃到只保护自己在生产运输过程的安全ESD电压200V左右。

这就让本高高在上的回扫ESD发挥功能的时候到了,回扫ESD的特性就是在同样Ipp电流的情况下,Vc钳位电压比常规的ESD器件低30%以上,极大的保证了被保护IC乃至整个电路的安全。

3. 回扫ESD的规格参数

USLC3311D3 参数

Leiditech USLC3311D3为目前批量出货的回扫ESD,主要用于网口、或3.3V的高速IC 静电保护。

1. ESD选型的几个误区

a) 电容越小越好吗?

错,适合的才是最好的,每种IC都有通信速率,不要非追求最低电容,电容大产品功率难做大,而且成本价格会高很多,批量产品一定根据通信速率选择合适的,雷卯有通信接口推荐ESD表格,可以根据通信协议选择最适合的,保证了性能和成本。

b) 功率越大越好吗?

错,普通ESD可以说功率越大约好,但现在回扫ESD批量出货后,会发先回扫ESD功率都不大,为什么?

功率W=IPP*VC 我们特意将VC降低,保证IC安全,所以功率降低了,但产品性能和价格却比同样IPP,VC大的产品都高多了。

c) ESD标示的静电级别,可以保证整机过吗?

错,ESD器件本身会进行静电放电测试,规格书保证的是自己的静电保护性能,而整机性能不单单取决于ESD器件,还涉及到器件放置位置,pcb布线,后端IC等诸多因素。


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