ESD ZLG公司內(nèi)部培訓ppt(共41張)(PPT 41頁)

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 選型，應用等。電話： 020 - 2264 4358ESD 器件介紹第1頁，共41頁。 廣州周立功單片機發(fā)展有限公司及其衍生公司，總注冊資金達二仟萬元。是專業(yè)從事單片機與嵌入式系統(tǒng)的推廣應用、技術服務和營銷,專業(yè)從事電子產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)及應用的技術導向型公司。是國際ODVA現(xiàn)場總線CAN-bus協(xié)會成員、美國NXP（原PHILIPS半導體）、LUMINARY、SIPEX、CATALYST、ATECL，英國ARM公司、德國KEIL公司的特許經(jīng)銷商及技術合作商。其中廣州致遠電子有限公司是專注于研發(fā)生產(chǎn)嵌入式開發(fā)工具與測試儀器的高

2、新技術企業(yè)。第2頁，共41頁。對策選型原理ESD現(xiàn)象第3頁，共41頁。ESD現(xiàn)象 在干燥的天氣里，當你去接觸另外一個人的時候，你有沒有被觸電的感覺？ 有沒有遇上下面的情況：在實驗室開發(fā)好的產(chǎn)品，測試完全通過，但到了客戶手里用了一段時間之后，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，共41頁。ESD：ElectroStatic Discharge,即“靜電放電”之意。 第5頁，共41頁。ESD會導致產(chǎn)品失效（產(chǎn)品不可靠） 客戶抱怨 利潤降低 高返修率 第6頁，共41頁。對策選型原理ESD現(xiàn)象第7頁，共41頁。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，共41頁。ESD原理 摩擦、接觸、感應、傳導等引起物質(zhì)獲得或失去電子，從而帶電。 當電荷積累到足夠強度時，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，往往會造成瞬時大電流，可能超過20安培。這種放電如果經(jīng)過了集成電路，這么大的電流往往會對電路造成損害。 或者這種放電會使到器件功能退化，到了第9頁，共41頁。對策選型原理ESD現(xiàn)象第10頁，共41頁。對策所有的元器件、組件和設備在焊接、組裝、調(diào)試和實際使用的全壽命過程中都有可能受到靜電或ESD的破壞或損傷。所以對元器件、組件和設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，共41頁。單向 ESD器件1.反向接在電路中，反向起作用2.ESD脈沖通過時，超過VRWM的電壓被短路掉 3.不能保護負的ESD脈沖第12頁，共41頁。雙向 ESD器件1.雙向PESD系列一端接要保護的線路，一端接地，無論來自反向還是來自正向的ESD脈沖均被釋放，更有效地保護了IC2.應用于信號既高于又低于地，即雙極性的信號。如RS232、運放等第13頁，共41頁。對策選型原理ESD現(xiàn)象第14頁，共41頁?；A知識NXP ESD選型篇NXP ESD應用篇第15頁，共41頁。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 反向關斷電壓第16頁，共41頁。Cline：為保護器件的寄生電容，數(shù)據(jù)率越高，線路上使用的ESD保護器件的結(jié)電容要越低，否則將破壞數(shù)據(jù)信號第17頁，共41頁。VRWM：反向關斷電壓，應大于或等于被保護線路的操作電壓 。第18頁，共41頁。PPP峰值脈沖功率，保護器件能吸收瞬時脈沖的能量第19頁，共41頁。ESD rating箝位電壓 ，即許可通過保護器件的最大電壓，應小于保護器件的最大耐壓第20頁，共41頁。 首先，根據(jù)被保護線路的信號速度來考慮，速度越高，需要選擇CD越小的器件； 再根據(jù)信號電壓選擇合適的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)合需要保護的管腳（線路）數(shù)量，選擇單路或多路的ESD型號。 對于多路信號需要保護，如果布線方便，可以使用多路ESD，如果布線復雜，則組合使用多個，以便更接近被保護管腳。第21頁，共41頁。基礎知識NXP ESD選型篇NXP ESD應用篇第22頁，共41頁。NXP ESD 優(yōu)點非常低的箝位電壓；非常出色的ESD防護能力，高達30KV；完全符合IEC61000-4-2，Level 4標準和HBM MIL-Std 883，class 3認證；非常低的結(jié)電容，低至1pF；超低的漏電流，遠小于1A；快速的響應時間，遠小于1ns；無鉛超小封裝。第23頁，共41頁。NXP ESD保護器件分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，共41頁。PESD系列PESD系列是基于齊納二極管的，高壓脈沖通過反向?qū)ㄡ尫诺簦瑥亩Ｗo了IC。其按結(jié)電容大小劃分為：標準（50pF），低（=50pF），很低（=20pF）,極低（=5pF）等多個檔次。電路信號越高需要的結(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選擇，只需要一個參考電壓（一般是Vss）。價格便宜。通常用于保護I/O線路。 第25頁，共41頁。極低容抗25pF用于音頻，視頻，IEEE1284，USB1.1，

8、RS485等領域。第26頁，共41頁。標準容抗用于常規(guī)場合第27頁，共41頁。PRTR系列PRTR系列中有成對的開關二極管，還集成了一個齊納二極管，是“軌到軌”加上“齊納二極管”的組合。其結(jié)電容一般10pF，用于高速通訊場合。其工作電壓可以編程，需要兩個參考源。一般用于正負電平的數(shù)據(jù)通訊場合。 中間接被保護線路 VREF1接正參考源（一般接電源） VREF2接負參考源（一般接地） 第28頁，共41頁。容抗5pF用于IEEE1394,USB2.0等高速通信場合第29頁，共41頁。IP系列IP系列是NXP為手持電子設備和消費類電子產(chǎn)品保護高速通訊端口而推出的，不但包含ESD保護功能，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用，如：手機，VGA，LCD TV，HDMI，USB，音頻，視頻，TCP/IP，STB，LVDS等。IP系列對各種應用有很強的針對性，應用方法非常簡單， 第30頁，共41頁。第31頁，共41頁。第32頁，共41頁?；A知識NXP ESD選型篇NXP ESD應用篇第33頁，共41頁。USB2.0的保護（PRTR5V0U4D用于雙路USB ）第34頁，共41頁。Audio線路的保護 在音頻數(shù)據(jù)線路保護方面，由于音頻回路的信號速率比較低，對器件電容的要求不太高，100pF左右都是可以接受的第35頁，共41頁。麥克風/話筒的保護第36頁，共41頁。SD卡的保護第37頁，共41頁。MMC多媒體