用于確保信號完整性的ESD保護器件新結(jié)構(gòu)

　　隨著視頻圖像分辨率以及色彩深度的提高，數(shù)字視頻信號的速率呈現(xiàn)越來越高的趨勢，ESD(靜電放電)保護器件作為高速數(shù)字信號接口如HDMI、DVI、USB等中必不可少的模擬元器件，一種發(fā)展趨勢是采用IC制造工藝做成集成在單一芯片中的ESD保護器件陣列;另一種是采用分立元件制造工藝，做成分立的ESD保護器件。

　　ESD保護器件的新材料以及制造工藝的發(fā)展驅(qū)動力在于，既要具備很高的抗靜電放電的能力，又要具有超低的電容。

　　傳統(tǒng)ESD保護器件的局限性

　　最常見的ESD保護器件可以分為三類：聚合體、變阻器/抑制器以及二極管。

　　聚合體器件

　　聚合體因具有低于0.05～1.0 pF數(shù)量級的電容，它在高頻應用中似乎具有吸引力，但是，這種低電容特性也帶來了一些副作用。

　　聚合體擊穿的觸發(fā)電平遠遠高于鉗位電平，典型的聚合體ESD保護器件的擊穿電壓高達500V，擊穿之后迅速回復至高達150V的鉗位電平。當電荷被釋放后，聚合體才恢復高阻狀態(tài)，這就需要花費很長的恢復時間。

　　變阻器和抑制器

　　變阻器和抑制器是非線性可變電阻器。抑制器存在的問題在于觸發(fā)電壓高、鉗位電壓高以及電阻高，典型的低電容抑制器的鉗位電壓范圍150～500V，動態(tài)電阻在20~40Ω之間，從而導致大部分能量能夠抵達受保護器件，而不是被旁路到地。此外，變阻器和抑制器存在的最大問題是每次ESD沖擊之后，器件的電特性會發(fā)生變化，包括電容參數(shù)。

　　二極管

　　ESD保護二極管具有低的鉗位電壓、低電阻以及快速開啟時間和更高的可靠性等特點，因此，能提供最佳的保護特性，最新的ESD保護二極管已經(jīng)可以做到低于1pF的電容，因此，使之成為ESD保護的理想選擇之一。許多公司提供針對ESD保護的二極管陣列?？墒?，片上ESD保護二極管存在的問題在于要進一步提高抗ESD沖擊的能力有限，它更適合于便攜式產(chǎn)品。

　　隨著數(shù)字信號速率的提高，傳統(tǒng)的ESD保護器件均存在一定的局限性，因此，有必要研究更為有效的ESD保護器件的新結(jié)構(gòu)和新材料。

　　確保信號完整性對保護器件的

　　3個要求

　　ESD保護器件的設計和制造除了要遵循ESD保護準則之外，同等重要的就是ESD保護器件必須符合數(shù)據(jù)傳輸過程中確保信號完整性的要求。