一、前言
在電子產(chǎn)品制造和使用中,靜電放電往往會(huì )損傷器件,甚至使產(chǎn)品失效造成嚴重損失。因此,靜電防護就顯得尤為重要,在不同的產(chǎn)品中,對靜電的防護方案采用也各不相同。
二、PCB板設計
在早期對于靜電的防護沒(méi)有太多針對性的產(chǎn)品,所以基本都是從設計上去優(yōu)化,比如合理的串聯(lián)電阻限流來(lái)提高電路中的ESD保護能力。有一種比較另類(lèi)的方案,通過(guò)在PCB板上設計多個(gè)露銅鋸齒對結構來(lái)達到高壓下?lián)舸┬狗怕窂健?/span>
這種方案結構簡(jiǎn)單,但是其間距也是十分講究,通過(guò)公式S=U/E計算,為保證3kv以上的電壓正常放電,兩尖()端子間距要控制在約1mm,好處是降低了成本,但是缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的,因為是外放電,所以觸點(diǎn)不能涂敷阻焊層,表面氧化后放電能力會(huì )變弱,而且尖()端放電有拉弧現象,放電附近與上方不能有易燃或敏感器件。
三、高分子放電器
高分子靜電管命名時(shí)因為其構成主要由聚合物電壓誘變材料與高電分子材料組成,因為本體是由高絕緣體構成,所以結電容可以做到很?。蛇_0.015pF),但是同時(shí)器件的擊穿電壓相對其它靜電管產(chǎn)品會(huì )高出很多,擊穿后鉗位電壓會(huì )迅速回落到低于擊穿電壓的范圍,在車(chē)載以太網(wǎng)上端口有部分方案應用。這種產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)很明顯:
優(yōu)點(diǎn):結電容很低,在高頻電路上很合適;
缺點(diǎn):極()高的擊穿電壓與較高的鉗位電壓,對電壓比較敏感的電路可能需要二級防護才能適用。
四、壓敏放電管
壓敏放電管看材料特性比較像壓敏電阻,差別在于壓敏電阻是電壓變大阻值也跟著(zhù)變大,而壓敏放電管是電壓變大其內阻從無(wú)窮大變小,到達擊穿電壓呈低阻態(tài)將電流泄放對地,結構上在兩邊的電極中間用氧化鋅進(jìn)行填充,當到達擊穿電壓氧化鋅就處于導通狀態(tài)。相對高分子擊穿電壓與鉗位電壓會(huì )更低點(diǎn),結電容無(wú)法做到高分子那種極低的參數。
五、半導體TVS管
目前比較主流一種方案,采用半導體的PN結雪崩效應來(lái)達到過(guò)壓泄放效果,特點(diǎn)能精確控制到很低的擊穿電壓與極低的鉗位電壓,且一致性與可靠性高,通過(guò)對晶圓的設計能達到很高的電流通流量。對于特殊的應用場(chǎng)景比如需要高擊穿電壓與極低的鉗位電壓可以通過(guò)晶圓設計SCR類(lèi)回掃的產(chǎn)品。
六、總結
通過(guò)幾種不同方案的描述,可以發(fā)現不同類(lèi)型的產(chǎn)品非常明顯,實(shí)際應用中不存在某一種是絕對的選擇,具體還需要結合應用場(chǎng)S景需求進(jìn)行選型。
電話(huà)
微信