PAGEi目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc251240743"第1章ESD保护器件的主要特性参数分析及典型应用PAGEREF_Toc251240743\h1HYPERLINK\l"_Toc251240744"1.1ESD保护原理PAGEREF_Toc251240744\h1HYPERLINK\l"_Toc251240745"1.2TVS相关参数PAGEREF_Toc251240745\h1HYPERLINK\l"_Toc251240746"1.3ESD应用PAGEREF_Toc251240746\h2HYPERLINK\l"_Toc251240747"1.3.1底部连接器的应用PAGEREF_Toc251240747\h2HYPERLINK\l"_Toc251240748"1.3.2RJ-45(10/100M以太网网络)PAGEREF_Toc251240748\h3HYPERLINK\l"_Toc251240749"1.3.3视频线路的保护PAGEREF_Toc251240749\h3HYPERLINK\l"_Toc251240750"1.3.4SIM卡数据线路保护PAGEREF_Toc251240750\h4HYPERLINK\l"_Toc251240751"1.3.5USB保护PAGEREF_Toc251240751\h4HYPERLINK\l"_Toc251240752"1.3.6音频/扬声器数据线路保护PAGEREF_Toc251240752\h5HYPERLINK\l"_Toc251240753"1.3.7按键/开关PAGEREF_Toc251240753\h5HYPERLINK\l"_Toc251240754"1.4本文总结PAGEREF_Toc251240754\h5ESD保护器件的主要特性参数分析及典型应用引言随着电子信息技术的迅速发展，当前半导体器件日益趋向小型化、高密度和多功能化。特别是像时尚消费电子和便携式产品等对主板面积要求比较严格的应用，很容易受到静电放电(ESD)的影响。电路保护元件的选择根据所要保护的布线情况、可用的电路板空间以及被保护电路的电特性来决定。因为利用先进工艺技术制造的IC电路里氧化层比较薄，栅极氧化层更易受到损害。而且一些采用深亚微米工艺和甚精细线宽布线的复杂半导体功能电路，对电路瞬变过程的影响更加敏感，这将导致上述问题加重。因此要求保护器件必须具备低箝位电压以提供有效的ESD保护；而且响应时间要快以满足高速数据线路的要求；封装集成度高以适用便携设备印制电路板面紧张的情况；同时还要保证多次ESD过程后不会劣化以保证高档设备应有的品质。TVS(TransientVoltageSuppresser瞬态电压抑制器)正是为解决这些问题而产生的，它已成为保护电子信息设备的关键性技术器件，是专门设计用于吸收ESD能量并且保护系统免遭ESD损害的固态元件。如果应用得当，TVS二极管将限制跨在被保护器件上的电压刚好高过额定工作电压，但是却远低于破坏阈值电压。TVS的特性与工作原理TVS是普遍使用的一种新型高效电路保护器件，它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。当它的两端经受瞬间的高能量冲击时，TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，从而把它的两端电压钳制在一个预定的数值上，从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。正因为如此，TVS可用于保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压[4]，以及感应雷所产生的过电压。REF_Ref252025164\h图1所示为TVS的符号及伏安特性曲线。图SEQ图\*ARABIC1TVS管伏安特性曲线TVS管和稳压管一样，也是反向应用的。其中VR称为反向关断电压，是反向击穿之前的临界电压。VB是击穿电压，其对应的反向电流IT一般取值为1mA。VC是最大箝位电压，当TVS管中流过的峰值电流为IPP的大电流时，管子两端电压就不再上升了。因此TVS管能够始终把被保护的器件或设备的端口电压限制在VB～VC的有效区内。与稳压管不同的是，IPP的数值可达数百安培，而箝位响应时间仅为1×10-12s。TVS的最大允许脉冲功率为PM=VCIPP，且在给定最大钳位电压下，功耗PM越大，其浪涌电流的承受能力越大。图SEQ图\*ARABIC2TVS管电压电流波形图图2是在双踪示波器上观察到的TVS