選擇合適的 ESD 器件

如今，電路板設(shè)計人員面臨著多種 ESD 保護選擇。設(shè)計人員通常會受到某些限制的限制，例如他/她的應(yīng)用可以承受的寄生電容量或電路板必須通過的所需 ESD 級別。通常，這些限制不會將可用的 ESD 設(shè)備數(shù)量縮小到可管理的列表。本白皮書將為設(shè)計人員提供指導(dǎo)，幫助他/她選擇 ESD 器件，從而地實現(xiàn)成功的設(shè)計。

如今，電路板設(shè)計人員面臨著多種 ESD 保護選擇。設(shè)計人員通常會受到某些限制的限制，例如他/她的應(yīng)用可以承受的寄生電容量或電路板必須通過的所需 ESD 級別。通常，這些限制不會將可用的 ESD 設(shè)備數(shù)量縮小到可管理的列表。本白皮書將為設(shè)計人員提供指導(dǎo)，幫助他/她選擇 ESD 器件，從而地實現(xiàn)成功的設(shè)計。

選擇合適的 ESD 器件
如今，電路板設(shè)計人員面臨著多種 ESD 保護選擇。設(shè)計人員通常會受到某些限制的限制，例如他/她的應(yīng)用可以承受的寄生電容量或電路板必須通過的所需 ESD 級別。通常，這些限制不會將可用的 ESD 設(shè)備數(shù)量縮小到可管理的列表。本白皮書將為設(shè)計人員提供指導(dǎo)，幫助他/她選擇 ESD 器件，從而地實現(xiàn)成功的設(shè)計。
在討論選擇標準之前，讓我們回顧一下一些基本的 ESD 拓撲及其典型的“開啟”特性。（注：本文中引用的 ESD 威脅/脈沖是由 IEC61000-4-2 標準定義的，如圖 1 所示。）

背景
目前市場上有多種類型的 ESD 抑制器件。示例包括 MLV（多層壓敏電阻）、聚合物 ESD 抑制器以及硅二極管或陣列。為簡單起見，本文將僅關(guān)注硅器件，因為它們的性能在 ESD 鉗位能力方面往往更為優(yōu)越。盡管如此，下文討論的要點可以普遍適用于任何 ESD 設(shè)備，無論其技術(shù)如何。
兩種常見的硅保護器件是 TVS/齊納二極管（圖 2）和二極管/??軌夾（圖 3），它們均旨在在 ESD 事件期間提供通向 GND 的低電阻分流路徑。（兩者之間的主要區(qū)別在于每個結(jié)構(gòu)將添加到受保護的 I/O 上的寄生電容量。）
每種結(jié)構(gòu)均旨在引導(dǎo)正負 ESD 脈沖遠離受保護的 IC。對于正瞬變，圖 2 中的 TVS/齊納二極管將在達到電壓 VZ（通常為 6-8V）后“開啟”，并向 GND 提供電阻分流。同樣，當達到電壓 VF +VZ（通常為 6-8V）時，圖 3 中的二極管陣列將引導(dǎo)正電流通過“上部”二極管并進入內(nèi)部 TVS 器件。對于負 ESD 脈沖，兩種結(jié)構(gòu)的行為相同，即當超出 -VF（通常為 0.6-0.8V）或受保護總線的二極管壓降低于 GND 時，它們都會導(dǎo)通。牢記這一基本理解，讓我們檢查 ESD 供應(yīng)商在其器件數(shù)據(jù)表中通常給出的電氣特性。