ESD保護器件最常用的可分成三大類:聚合體、壓敏電阻/抑制器和二極管。選擇合適的ESD保護器件,最大的難點在于如何最容易地明確哪種器件可以提供最大的保護。下面就來分別介紹下則三類ESD保護器件。
1.聚合體器件
雖然聚合體器件對高頻應用來說相當有吸引力,因為它們的亞皮法電容值只有0.05~1.0pF,但這么低的電容也會帶來一些略微的副作用。與二極管不同的是,聚合體器件要求端電壓達到觸發電壓時才擊穿,而這個觸發電壓要比箝位電壓高出許多。典型的聚合體ESD器件在500V之前是不會擊穿的。一旦擊穿后它就會迅速跳到最高達150V的箝位電壓,當電荷釋放掉后,聚合體將返回高阻狀態。不過這一過程可能要花數小時甚至一天的時間,因此它們對消費類應用來說沒有吸引力。這些器件在制造中很難精確表征,其數據手冊通常只包含典型參數值,而不提供最小和最大保證值。另外,由于它們在物理上是屬于柔性器件,因此它們的性能會隨著遭受ESD脈沖數量的增加而下降。
2.壓敏電阻和抑制器
壓敏電阻和抑制器是非線性的可變電阻。雖然它們相對來說不貴,但抑制器通常具有高觸發電壓、高箝位電壓和高阻抗特性,從而使得大多數能量會到達受保護的器件,而不是分流到地。典型的低電容抑制器的箝位電壓范圍在150~500V。低電容抑制器的典型動態電阻是20~40Ω。由于其高阻抗特性,幾乎所有ESD沖擊電流都會傳遞到“受保護”器件而不是分流到地。
3.半導體二極管
另外一種ESD保護方法是采用半導體二極管。ESD保護二極管被表征為低箝位電壓、低阻抗、快速導通時間和更好的可靠性。通常半導體二極管可以提供最好的ESD保護,而且現在的二極管已經可以做到1pF的等效電容,因此已經成為可靠的ESD保護和良好的信號完整性的最佳選擇。
其實保護器件最關鍵的參考系數應該是下面三項: 1. 快速響應時間 2. 低箝位電壓 3. 高電流浪涌承受能力.
