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0201封装超小型ESD保护器件应用举例

上网日期: 2013年12月12日 ?? 作者: 徐宁,杨永华 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:ESD? 静电防护? UM5051? UM5052?

一、前言

ESD被认为是电子产品质量最大的潜在杀手,影响产品的可靠性,静电防护也就成为电子产品质量控制的一项重要内容。最有效的ESD保护方法是设备的连接器或端口处放置外部保护元件。

0201尺寸的硅基ESD器件比上一代0402型的器件大约缩小了70%,能够为手机、MP3播放器、PDA和数码相机等便携式电子产品提供保护和提高其可靠性。上海英联电子推出的UM5051/5052是一款低容值(12pF)的ESD保护器件,实际大小仅为0.6mm x 0.3mm x 0.3mm,为设计师们在空间受限的应用中提供了灵活性。双向保护消除了在PCB板上安装时的方向限制,而且也不会损失负电平信号。

二、UM5051/5052的重要参数

英联的UM5051、UM5052具有低漏电流、低容值、低钳位电压等特点,DFN的封装可以有效的降低抛料率,降低成本,增加贴片效率。0201的超小封装,其ESD抗冲击性能达到了IEC 61000-4-2 (ESD) ±30kV (空气)和±25kV(接触)的标准。主要参数如表1所示:

0201封装超小型ESD保护器件应用举例(电子工程专辑)
表1:特性参数表

为方便理解参数,图1为单向ESD保护管的特性曲线图。

0201封装超小型ESD保护器件应用举例(电子工程专辑)
图1:单向ESD保护管特性曲线图

0201封装超小型ESD保护器件应用举例(电子工程专辑)
图2:ESD放电波形图

1、击穿电压VBR(Reverse Breakdown Voltage): 在指定测试电流下ESD保护管发生雪崩击穿时的电压,它是ESD保护管最小的击穿电压。为了满足IEC61000-4-2标准,ESD保护管必须达到可以处理最小8kV(接触)和15kV(空气)的冲击,有的半导体生产厂商在自己的产品上使用了更高的抗冲击标准。上海英联电子的UM5051、UM5052,达到了IEC 61000-4-2 (ESD) ±30kV (空气)和±25kV(接触)的标准。

2、反向关断电压VRWM(Reverse Peak Working Voltage)和反向漏电流ID(Reverse LeakageCurrent):指 ESD保护管最大连续工作的直流或脉冲电压。UM5051/UM5052的VRWM值为5V,可以保护工作电压为5V的芯片。其反向漏电流小于1μA,对产品的功耗几乎没有影响。

3、箝位电压VC(Clamping Voltage)和最大峰值脉冲电流IPP(Maximum Reverse Peak Pulse Current)。当持续时间为20mS的脉冲峰值电流IPP流过ESD保护管时,在其两端出现的最大峰值电压为VC

0201封装超小型ESD保护器件应用举例(电子工程专辑)
图3:ESD钳位电压波形图

4、额定脉冲功率Pppm(Peak Power Dissipation),指ESD保护管在指定结温下所能承受的最大峰值脉冲功率。

5、电容量C(Capacitance)。电容量C是由保护管的雪崩结截面决定的,是在特定的1MHz 频率下测得的。电容值太大将使信号衰减。高频回路一般选择电容应尽量小,当频率>100MHz时,C必须

0201封装超小型ESD保护器件应用举例(电子工程专辑)
图4:ESD保护器件容值选取参考图

6、封装。UM5051/UM5052的封装为业界最小封装0201,是智能手机平板电脑最理想的保护方案选择。图5为实物图和封装图。

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图5:0201实物图和封装图

下一页:ESD保护器件的种类


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