TVS器件信息設備ESD防護中的應用
——
加入技術交流群
隨著電子信息技術的迅速發(fā)展，當前半導體器件日益趨向小型化、高密度和多功能化，特別是像時尚消費電子和便攜式產品等對主板面積要求比較嚴格的應用，很容易受到靜電放電(ESD)的影響。電路保護元件的選擇根據(jù)所要保護的布線情況、可用的電路板空間以及被保護電路的電特性來決定。因為利用先進工藝技術制造的IC電路里氧化層比較薄，柵極氧化層更易受到損害。而且一些采用深亞微米工藝和甚精細線寬布線的復雜半導體功能電路，對電路瞬變過程的影響更加敏感，這將導致上述問題加重。因此要求保護器件必須具備低箝位電壓以提供有效的ESD保護；而且響應時間快以滿足高速數(shù)據(jù)線路的要求；封裝集成度高以適用便攜設備印制電路板面緊張的情況；同時還要保證多次ESD過程后不會劣化以保證高檔設備應有的品質。TVS(Transient Voltage Suppresser瞬態(tài)電壓抑制器)正是為解決這些問題而產生的，它已成為保護電子信息設備的關鍵性技術器件。
TVS的特性與工作原理
TVS是普遍使用的一種新型高效電路保護器件，它具有極快的響應時間(亞納秒級)和相當高的浪涌吸收能力。當它的兩端經受瞬間的高能量沖擊時，TVS能以極高的速度把兩端間的阻抗值由高阻抗變?yōu)榈妥杩?，以吸收一個瞬間大電流，從而把它的兩端電壓箝制在一個預定的數(shù)值上，從而保護后面的電路元件不受瞬態(tài)高壓尖峰脈沖的沖擊。正因為如此，TVS可用于保護設備或電路免受靜電、電感性負載切換時產生的瞬變電壓[4]，以及感應雷所產生的過電壓。圖1所示為TVS的符號及伏安特性曲線。
TVS管和穩(wěn)壓管一樣，也是反向應用的。其中VR稱為最大轉折電壓，是反向擊穿之前的臨界電壓。VB是擊穿電壓，其對應的反向電流IT一般取值為1 mA。VC是最大箝位電壓，當TVS管中流過的峰值電流為IPP的大電流時，管子兩端電壓就不再上升了。因此TVS管能夠始終把被保護的器件或設備的端口電壓限制在VB～VC的有效區(qū)內。與穩(wěn)壓管不同的是，IPP的數(shù)值可達數(shù)百安培，而箝位響應時間僅為1
評論