相信许多开发人员都遇到过这样的情况:在实验室开发好的产品,测试完全通过,但到了客户手里用了一段时间之后,出现异常现象,甚至是产品失效需要返修,并且故障率往往也不高(1%以下)。一般情况下,以上问题大都由于浪涌冲击、ESD冲击等原因造成。
聚合物静电抑制器概述
ESD抑制器是目前最新一代防静电产品(98年由军工转民用,现行业内已经全面铺开),由聚合物(POLYMER)电压诱变材料和高电分子材料核心制成的新型固体电子元件。
聚合物静电抑制器的特点
其最大的特点就是物理放电无使用寿命的限制,再加上其反应快速(<1 ns), 超低电容 (<0.15pF),超低漏电流(<1nA),信号高保真度,损坏为开路状态以及其优异的性价比等优势,近些年来已经逐步替代传统的齐纳二极管(TVS)元件。
聚合物静电抑制器的工作原理
当接口器件从外界引入静电电压时,只要该电压值超过静电抑制器对应的触发电压,静电抑制器便迅速对地放电,以保护后端电路及IC的安全。它内部结构由Polymer高分子材料制成,内部菱形分子以规则离散状排列,当静电电压超过该器件的触发电压时,内部分子迅速产生尖端对尖端的放电,将静电在瞬间泄放到地。聚合物静电抑制器是一种新型的防静电产品,结构与压敏电阻和TVS二极管不同,其属于电路保护器件,适用电压一般低于1000V。
聚合物静电抑制器的优点
1、超低电容值(0.15PF);
2、快速响应(<1ns);
3、极低漏电流(<0.1nA);
4、超长寿命(远超30万次静电冲击);
5、性价比更高。
6、符合IEC61000-4-2的最高等级Level 4(接触放电8KV,空气放电15KV)标准。
聚合物静电抑制器的关键参数
Working Voltage(Vdc)
即高分子静电抑制器的正常运行的工作电压,其作为选型的硬性指标但不是关键指标,所选的元件之工作电压只要等于或大于元件使用位置的工作电压,如USB的工作电压为5v,只要选等于或大于5v的ESD元件来作防护即可。
Trigger Voltage(Vv)
即高分子静电抑制器的触发电压,即电压要达到此参数元件才工作,所以此参数是衡量高分子静电抑制器灵敏度的关键因素,此参数越低越好,此参数也是高分子静电抑制器工艺的难点所在。
clamping Voltage(Vc)
即高分子静电抑制器的钳位电压,即元件触发后立即将高压钳制在此参数范围内后传递到地面,此参数越低越好,也是工艺的难点所在。
总结
TVS管作为传统的防ESD静电的元件,高分子静电抑制器与其相比,有着不可比拟的优点:钳位电压低而准,但是行业要求一般的芯片都要有抗2K ESD静电的能力,所以实际上钳位电压值就显得不那么重要了。高分子静电抑制器的最大缺点就是钳位电压做不到非常低,而且不能多脚共地类似于多通道TVS一样,但这并不是最重要的性能指标。
更多信息
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