常见的ESD静电保护器件有哪些

Release time:2022-08-04
author:Ameya360
source:网络
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  随着社会的进步以及防雷行业的迅速发展,ESD静电保护器件越来越受到大众的青睐,市面上常见的ESD保护器的种类也越来越多,外形或许大同小异质量可能差之千里,今天Ameya360电子元器件采购网来给大家介绍常见的两种ESD静电保护器!

常见的ESD静电保护器件有哪些

  我们在选择合适ESD静电保护器的时候,最主要的是去确定此种保护器件是否能够提供最有效的电路防护。一般我们的供应商都会给生产厂家提供具体的datasheet,里面会列出一些ESD额定值,通过判断相关指标来衡量保护器件能否给电路提供有效防护。但实际上,这些额定值并不能体现期间保护系统的真实能力,关键之处还是要看它的二极管参数。除了保护器件的ESD标称值外,电压值(箝位电压)和ASIC端有多大电流(剩余电流)也是关键因素。ESD保护器件功能是通过将大部分电流短路到地并将ASIC端的电压“箝位”到低于脉冲电压的值来实现的。

  一、静电保护器件

  1、贴片压敏电阻器

  贴片压敏电阻器(Varistor)是压敏电阻器的一种。它是用氧化锌非线性电阻元件作为核心而制成的电冲击保护器件。氧化锌非线性电阻元件是以氧化锌(ZnO)为主体材料,添加多种其他微量元素,用陶瓷工艺制成的化合物半导体元件。它的基本特性是电流一电压关系的非线性。当加在它两端的电压低于某个阀电压,即“压敏电压”时,它的电阻值极大,为兆欧级;而当加在它两端的电压超过压敏电压后,电阻值随电压的增高急速下降,可小到欧姆级、毫欧姆级。

  2、半导体二极管

  另外一种ESD保护方法是采用半导体二极管。ESD保护二极管被表征为低箝位电压、低阻抗、快速导通时间和更好的可靠性。通常半导体二极管可以提供最好的ESD保护,而且现在的二极管已经可以做到1pF的等效电容,因此已经成为可靠的ESD保护和良好的信号完整性的最佳选择。

  二、选择ESD静电保护器件需要注意的参考系数

        我们常常会看到介绍ESD静电保护器、ESD静电阻抗器、ESD静电释放器、贴片压敏电阻等产品,但其实保护器件最关键的参考系数应该是下面三项:

  1. 快速响应时间

  2. 低箝位电压

  3. 高电流浪涌承受能力


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一文详解ESD与EOS失效差异
  静电吸附灰尘,改变线路间的阻抗,影响产品的功能与寿命,因电场或电流破坏元件的绝缘或导体,使元件不能工作(完全破坏),因瞬间的电场或电流产生的热,元件受伤,仍能工作,寿命降低。  01元器件ESD损伤失效类型  突发性失效:  突发性失效也称硬失效,硬损伤。是指元器件的一个或多个电气参数突发劣化,完全失去规定功能的一种失效模式。通常表现为电子元器件自身短路、开路、功能丧失或电气参数严重漂移等。  具体现象表现为:一种是与电压相关的失效,如介质击穿,PN结方向漏电流增大等;另一种是与功率有关的失效,如烧毁、熔断等。这都使器件的电路遭到永久性损坏,可以在产品测试阶段发现。据有关统计资料表明,在受静电损伤的半导体器件中,突发性完全失效约占失效总数的10%以上。  潜在性缓慢失效:  如果带电体所带静电位或存储的静电能量较低,或ESD放电回路中有限流电阻存在,那么,一次静电放电脉冲可能不足以引起电子元器件的突发性失效,但强静电场电离绝缘层,会在元器件内部造成轻微损伤,这种损伤又是累积性的;随着ESD脉冲次数的增加,器件的阀值电压会逐渐下降,使元器件的电参数逐渐劣化,这类失效称为潜在失效。潜在失效往往表现为器件的使用寿命缩短,或者一个本来不会使器件损伤的小脉冲却使器件失效。这种失效事先难以检测,造成难以被人们发现的“软击穿”现象,给产品留下潜在的隐患,直接影响电子产品的质量、寿命、可靠性和经济性。据统计:潜在性失效占电子元件ESD失效总数的90%。  翻转失效:  翻转失效是指某些逻辑电路在正常运行中使原来记忆状态发生翻转。这种失效通常表现为信息的丢失或功能暂时变化,没有明显的硬损伤发生,且在ESD发生后、或重新输入信息、或重新启动设备能自动恢复正常的运行。  翻转失效的根本原因在于ESD的电磁辐射,确切地说是由于ESD尖峰电流产生的电气噪声造成的。ESD干扰可通过传导或者辐射等耦合路径进入到电子设备中。在ESD的近场区,主要取决于ESD源和接收机阻抗的容性耦合、感性耦合。在远场区,取决于电磁场耦合。  翻转失效主要表现:  程序破碎区的位翻转,引起程序"跑飞"或者"死机"。  数据存储区的位翻转,造成关键变量的翻转,引起功能逻辑的絮乱,比如中途突出循环程序,错误执行条件等。  外设控制寄存器的功能中断,引起外设配置状态变换,造成模块间数据通信异常。  中断控制器寄存器的功能中断,引起意外中断的发生导致程序的异常执行。  程序的位翻转,引起程序的异常执行。  JATAG逻辑的功能中断,导致整个DSP的复位或死机。  如果ESD干扰在电子线路中产生感应电压或电流超过了电平信号,设备正常工作程序将会发生翻转。在高阻抗电路中,信号是电压电平,容性耦合占主要成分,ESD感应电压是主要干扰源;在低阻抗电路中,信号是电流信号,感性耦合占主要成分,ESD感应电流是主要干扰源。  翻转失效通常会导致通信系统故障,画面显示异常、系统复位、时钟信号抖动、射频电路部分失效等现象。  02ESD损伤的特征  隐蔽性:人体不能感知静电,除非是发生了静电放电,但是发生静电放电,人体也不一定能有电击的感觉。这是因为人体感知的静电放电电压为2-3Kv  随机性: 电子元件什么情况下会遭受静电破坏呢?可以这么说,从一个元件生产后一直到它损坏前所有的过程都受到静电的威胁,而这些静电的产生也具有随机性。由于静电的产生和放电都是瞬间发生的,极难预测和防护。  复杂性:因电子产品的精细,微小的结构特点而费时、费事、费钱,要求较复杂的技术往往需要使用扫描电镜等精密仪器,即使如此有些静电损伤现象也难以与其他原因造成的损伤加以区别,使人们误把静电损伤失效当做是其他失效。  潜伏性:有些电子元器件受到静电损伤后,性能没有明显的下降,但是多次累加放电会给器件造成内伤而形成隐患,而且增加了器件对静电的敏感性 ,已经产生的问题没有任何方法可治愈。  03过度电性应力(Electrical Over Stress)  是指所有的过度电性应力。当外界电流和电压超过器件的最大规范条件时,器件会损伤或者直接损坏,EOS通常产生于如下方面:  电源AC/DC干扰、电源噪声和过电压  电路切换导致的瞬变电流/峰值/低频干扰,其持续时间可能达到几微秒或者几毫秒。  程序开关引起的瞬态/毛刺/短时脉冲干扰  不恰当的工作流程、工作步骤。  雷击浪涌干扰  闪电  04EOS&ESD差异对比表
2025-04-14 16:49 reading:215
ESD静电保护器的作用及选型技巧
  ESD静电保护器是近年来电子电路防护用的最多的一种器件,但对于很多人来说,关于ESD静电保护器的作用,其实很多朋友都是不了解,今天Ameya360电子元器件采购网带大家介绍ESD静电保护器的作用是什么?ESD静电保护器的选型技巧有哪些?  一、ESD静电保护器的作用  之所以称为ESD静电保护器,就是因为它的作用就是在电子产品设备受到雷击浪涌与ESD静电放电或者其他瞬态电压时,可对电路进行一个防护效果,让电子产品电路免受瞬态雷击浪涌与ESD静电的损害。       ESD静电保护器基本上都是通过静电进行吸收和耗散,产生一个充电放电的过程,从而达到对电子设备进行静电保护,设备中的ESD静电阻抗器一般都不易老化损坏。ESD静电保护器工作特性与TVS管一致。  二、ESD产品选型:  1、ESD静电保护器使用时是并联在被保护电路上,正常情况下对线路的工作不应产生任何的影响;       2、击穿电压VBR 的选择:ESD 管的击穿电压应大于线路最高工作电压Um或者信号电平的最大电压值;       3、脉冲峰值电流IPP 和最大箝位电压VC 的选择:ESD 管使用时,要根据线路上可能出现的最大浪涌电流来选择IPP 合适的型号。要注意的是,此时的最大箝位电压VC 应不大于被保护晶片所能耐受的最大峰值电压;       4、用于信号传输电路保护时,一定要注意所传输信号的频率或传输速率,当信号频率或传输速率较高时,应选用低电容系列的管子。
2022-08-04 14:50 reading:3084
ESD保护器件是什么  ESD保护器件的工作原理
  ESD静电保护元器件是为高速数据传输应用的I/O端口保护设计的器件。本文Ameya360电子元器件采购网收集整理了一些资料,期望能对各位读者有比较大的参阅价值。  一、ESD保护器件是什么  ESD静电保护元器件RLESD保护器件可避免电子设备中的敏感电路受到ESD的。可提供非常低的电容,与其他同类元件相比具有更优异的传输线脉冲(TLP)测试,以及IEC6100-4-2测试能力,尤其是在多采样数(高达1000)之后。该器件可比传统的聚合物SEO器件提供更低的触发电压和更低的箝拉电压,进而改善对敏感电子元件的保护。  静电保护元件(ElertroStatic Discharged Protection)简称ESD,是一种过压保护元件,是为高速数据传输应用的I/O端口保护设计的器件。RLESD保护器件是用来避免电子设备中的敏感电路受到ESD(静电放电)的影响。可提供非常低的电容,具有优异的传输线脉冲(TLP)测试,以及IEC6100-4-2测试能力,尤其是在多采样数高达1000之后,进而改善对敏感电子元件的保护。  二、ESD保护器件的工作原理  将ESD静电保护二极管并联于电路中,当电路正常工作时,它处于截止状态(高阻态),不影响线路正常工作,当电路出现异常过压并达到其击穿电压时,它迅速由高阻态变为低阻态,给瞬间电流提供低阻抗导通路径,同时把异常高压箝制在一个安全水平之内,从而保护被保护IC或线路;当异常过压消失,其恢复至高阻态,电路正常工作。  当电压超过二极管的导通电压的时候,就导通接地放掉,正常信号一般达不到导通电压,不会达到该电压,所以不会通过地损耗,而ESD电压一般超过导通电压,会使二极管导通,ESD电压通过接地放掉,不打坏仪器内部。
2022-07-27 14:26 reading:2557
Nexperia推出四款全新兼具高信号完整性的TrEOS ESD保护器件
2020-09-16 00:00 reading:1636
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