重庆耳机接口ESD保护元件原理 上海来明电子供应

现代通信技术和微电子技术推动半导体器件向微型化、高频高速、高集成度、微功耗方向发展，从而促进半导体材料和工艺的不断更新。具有良好高频特性的GaAsSiGeInGaPInP以及一些新型半导体化合物材料通常属于ESD高敏感材料:高集成度芯片内部的细引线、小间距、薄膜化使器件尺寸进一步缩小，氧化层进一步减薄，导致器件抗ESD能力越来越低高速数字电路、高频模拟电路普遍使用的CMOS、HBT、MESFET、PHEMT、BiCMOS等工艺，采这些工艺制作的器件明显具有ESD高敏感特性。IC中的线宽和间距越来越窄(从儿un到0.07m)，电源电压越来越低(从15V到15V)，IC抗ESD损坏的阈值电压越来越低。例如，现在通信设备中大量使用的高速CMOS和BiCMOS器件，重庆耳机接口ESD保护元件原理，重庆耳机接口ESD保护元件原理，采用GaAsFETHBT和PHEMT工艺制作的RFIC和MMIC，使用InGaP、InP材料制作的光器件，高频芯片中集成的MIM电容等，它们的静电敏感电压都在数百伏，低达100V，成为ESD高损伤率器件。ESD静电放电常见放电模型有：分别是HBM，重庆耳机接口ESD保护元件原理，MM, CDE。重庆耳机接口ESD保护元件原理

Resistor不单独用于芯片的ESD保护，它往往用于辅助的ESD保护，如芯片Input***级保护和第二级保护之间的限流电阻。当ESD电流过大，***级ESD器件难以将电压钳位至安全区域时，第二级ESD器件的导通将使其与电阻分压，从而进一步降低进入内部电路的电压。又如用于GG-NMOS的栅电阻，如图6所示，NMOS的栅极通过一电阻接地，而非直接接地。如此一来，在NMOS漏端发生正向的ESD脉冲时，由于NMOS的漏一栅电容，会使得器件的栅极耦合出一正的电势，该电势会促使NMOS的沟道开启，从而起到降低NMOS在ESD应力下触发电压的目的。福建BNC接口ESD保护元件封装ESD静电放电机器模型MM的典型**如带电绝缘的机器人手臂、车辆、绝缘导体等。

SCR器件是除正向Diode外抗ESD能力**强的器件。当阳极出现PositiveESDPulse时，Nwell/Pwell结发生雪崩击穿，击穿产生的电子电流和空穴电流分别流过电阻RNw和Rpw，使PNP器件和NPN器件开启，阳极的P+注入大量空穴，阴极的N+注入大量电子，注入的空穴成为NPN器件的基极电流，注入的电子成为PNP器件的基极电流，正反馈过程得以形成，使Nwell和Pwell均出现强烈的电导调制效应，继而降低器件两端的压降。因此，SCR器件的维持电压往往很低，并由此导致其抗ESD能力非常强，微分电阻也非常小。在阳极出现NegativeESDPulse时，电流可通过正偏的阴极P+/阳极N+释放。

防护管一般和被保护电路并联。防护管的串联寄生电感会阻止ESD脉冲泻放到地，降低ESD防护能力。防护管的结电容产生的容抗和被保护电路I/0端口的特征阻抗并联，当防护管的结电容较大时，在高频下的容抗较小，会严重改变接口的的阻抗特性和频谱特性。防护器件的结电容是影响信号质量的主要因素，在高频接口要求防护器件的结电容要尽量小。现在各种电浪涌防护管的结电容要做到很小(小于2pF)还有较大难度，因此现有的防护器件直接用于GHz和Gbps以上的高频接口的ESD防护将对信号质量产生不可容忍的影响。防护器件要具有双极性(双向)防护功能，其响应时间小于ns级时，对ESD脉冲才具有较好的防护效果，响应速度越快其防护效果越好。防护管的箱位电压(或导通电压)低于高频信号峰值电平时也会对高频信号产生限幅效应，箝位电压过高则ESD防护效果差，这增加了较高峰值能量的高频接口的ESD防护电路设计的难度。ESD静电保护元件具有单向和双向之分。

常见的ESD静电放电模式有四种，分别是人体放电模型、机器放电模型、带电器件模型、感应放电模型：1.HBM，人体放电模型，即带电人体对器件放电，导致器件损坏。放电途径为：人体——器件——地。2．MM，机器模型，即带电设备对器件放电，导致器件损坏。放电途径为：机器——器件——地。3．CDM，带电器件模型，即带电器件直接对敌放电。放电途径为：器件——地。4．FICDM,感应放电模型，即器件感应带电后放电。途经：电场——器件带电——地。静电放电可达到高达几十千伏的放电电压。甘肃HDMI接口ESD保护元件电压

因CMOS使用**为***的工艺之一，所以MOS器件成使用**为普遍的ESD保护器件。重庆耳机接口ESD保护元件原理

静电干扰电流的放电路径主要有两条:一条通过外壳流向大地(大部分电流);另一条通过内部PCB流向大地(小部分)。静电放电电流属于高频信号,集肤效应及金属外壳的低阻抗特性(测试中检查了金属外壳的搭接性能,确认良好,如果搭接不好,也将引起额外的干扰,如案例“静电放电十扰是如何引起的”中描述的那样)使得大部分的静电放电干扰电流会从金属外壳流人大地。既然大部分的静电放电干扰电流已经通过金属外壳流人大地,那为什么还会出现ADC的异常工作呢?ADC电路的设计肯定存在较薄弱的环节。检查电路发现,ADC存在模拟地和数字地,电路设计时为了使数字电路部分的干扰不影响模拟电路部分,在数字地和模拟地之问跨接了磁珠进行隔离。重庆耳机接口ESD保护元件原理

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