應用于便攜及消費產品的安森美半導體完整ESD及EMI保護方案

對于電子產品而言，保護電路是為了防止電路中的關鍵敏感型器件受到過流、過壓、過熱等沖擊的損害。保護電路的優(yōu)劣對電子產品的質量和壽命至關重要。隨著消費類電子產品需求的持續(xù)增長，更要求有強固的靜電放電(ESD)保護，同時還要減少不必要的電磁干擾(EMI)/射頻干擾(RFI)噪聲。此外，消費者希望最新款的消費電子產品可以用小尺寸設備滿足越來越高的下載和帶寬能力。隨著設備的越來越小和融入性能的不斷增加，ESD以及許多情況下的EMI/RFI抑制已無法涵蓋在驅動所需接口的新一代IC當中。

另外，先進的系統(tǒng)級芯片(SoC)設計都是采用幾何尺寸很小的工藝制造的。為了優(yōu)化功能和芯片尺寸，IC設計人員一直在不斷減少其設計的功能的最小尺寸。IC尺寸的縮小導致器件更容易受到ESD電壓的損害。

過去，設計人員只要選擇符合IEC61000-4-2規(guī)范的一個保護產品就足夠了。因此，大多數保護產品的數據表只包括符合評級要求。由于集成電路變得越來越敏感，較新的設計都有保護元件來滿足標準評級，但ESD沖擊仍會形成過高的電壓，有可能損壞IC。因此，設計人員必須選擇一個或幾個保護產品，不僅要符合ESD脈沖要求，而且也可以將ESD沖擊鉗位到足夠低的電壓，以確保IC得到保護。

圖1：美國靜電放電協(xié)會(ESDA)的ESD保護要求

先進技術實現(xiàn)強大ESD保護
安森美半導體的ESD鉗位性能備受業(yè)界推崇，鉗位性能可從幾種方法觀察和量化。使用幾個標準工具即可測量獨立ESD保護器件或集成器件的ESD鉗位能力，包括ESD保護功能。第一個工具是ESD IEC61000-4-2 ESD脈沖響應截圖，顯示的是隨時間推移的鉗位電壓響應，可以看出ESD事件中下游器件的情形。

圖2：ESD鉗鉗位截圖

除了ESD鉗位屏幕截圖，另一種方法是測量傳輸線路脈沖(TLP)來評估ESD鉗位性能。由于ESD事件是一個很短的瞬態(tài)脈沖，TLP可以測量電流與電壓(I-V)數據，其中每個數據點都是從短方脈沖獲得的。TLP I-V曲線和參數可以用來比較不同TVS器件的屬性，也可用于預測電路的ESD鉗位性能。

圖3：典型TLP I-V曲線圖

安森美半導體提供的高速接口ESD保護保護器件陣容有兩種類型。第一類最容易實現(xiàn)，被稱為傳統(tǒng)設計保護。在這種類型設計中，信號線在器件下運行。這些器件通常是電容最低的產品。