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為什么高速信號(hào)ESD設(shè)置要flow-through

發(fā)布時(shí)間:2021-10-21 來(lái)源:Leiditech 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】目前的芯片工藝越來(lái)越精密,主IC都到納米級(jí)別了,具有極薄光刻技術(shù)和極易受到 ESD 影響的柵極氧化物的先進(jìn)技術(shù),所以IC的防靜電能力主要是保護(hù)自身在生產(chǎn)運(yùn)輸和安裝過(guò)程中不受損壞。

 

防靜電需求

 

目前的芯片工藝越來(lái)越精密,主IC都到納米級(jí)別了,具有極薄光刻技術(shù)和極易受到 ESD 影響的柵極氧化物的先進(jìn)技術(shù),所以IC的防靜電能力主要是保護(hù)自身在生產(chǎn)運(yùn)輸和安裝過(guò)程中不受損壞。

 

其次具有高元件密度的 PCB 的集成電子板有助于 ESD 耦合和傳播,所以整機(jī)中ESD現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生。

 

為什么IC 制造商不愿意制造強(qiáng)大的嵌入式 ESD 保護(hù)二極管,因?yàn)樗鼈冃枰罅肯冗M(jìn)且昂貴的技術(shù)的有效面積,防靜電不同于別的芯片工藝,靜電瞬間電流有數(shù)十安培,必須通過(guò)有效的芯片面積來(lái)防護(hù),不是尖端工藝能解決的。

 

高速信號(hào)芯片防靜電特點(diǎn)

 

ESD 保護(hù)器件的寄生電容必須足夠低,以允許高速信號(hào)傳輸而不會(huì)降級(jí)。

 

ESD 保護(hù)器件的高寄生電容會(huì)增加過(guò)多的信號(hào)上升/下降時(shí)間并阻止通信,從而丟包。

 

以下是以電容置于高速信號(hào)線對(duì)信號(hào)的影響圖形。

 

為什么高速信號(hào)ESD設(shè)置要flow-through

 

很多人不清楚這個(gè)電容的換算,也可以參考下面的圖片

 

為什么高速信號(hào)ESD設(shè)置要flow-through

 

如何保證線路上的寄生電容足夠小,而且走線也不影響差分信號(hào)阻抗匹配?

 

首先要選擇電容足夠小的ESD器件,其次是要合理布線。

 

在盡可能情況下,選擇DFN封裝的ESD器件,如雷卯電子ULC0524P ULC0511CDN這類超低電容的器件。

 

為什么高速信號(hào)ESD設(shè)置要flow-through

 

如何看懂ESD器件參數(shù)?

 

一般入門級(jí)只要看懂動(dòng)作電壓Vbr,電容Cj,箝位電壓Vc即可。

 

以下規(guī)格書為示例。

 

為什么高速信號(hào)ESD設(shè)置要flow-through

 

DFN封裝技術(shù)越來(lái)越成熟,封裝速度快,體積小,雷卯提供了越來(lái)越多的防靜電DFN封裝器件,DFN1006 DFN1610 DFN2020 DFN1616 DFN2010 DFN2510 DFN3310 等,最多支持10路的高速信號(hào)靜電保護(hù)。

 

 

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