安森美ESD8351系列ESD保護二極管：高速數(shù)據(jù)線的可靠守護者
安森美ESD8351系列ESD保護二極管：高速數(shù)據(jù)線的可靠守護者
在當今高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r代，靜電放電（ESD）對電子設備的威脅日益凸顯。如何有效地保護高速數(shù)據(jù)線免受ESD的侵害，成為電子工程師們關注的焦點。安森美的ESD8351系列ESD保護二極管，憑借其卓越的性能，為高速數(shù)據(jù)線提供了可靠的保護。
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產(chǎn)品概述
ESD8351系列ESD保護二極管專為保護高速數(shù)據(jù)線免受ESD影響而設計。其超低電容和低ESD鉗位電壓的特性，使其成為保護電壓敏感高速數(shù)據(jù)線的理想解決方案。該系列產(chǎn)品具有以下顯著特點：
- 低電容：I/O到地的最大電容僅為0.55 pF，有效減少了對高速信號的影響。
- 符合多項標準：能夠滿足IEC 61000 - 4 - 2（Level 4）和ISO 10605等標準的要求，提供可靠的ESD保護。
- 低ESD鉗位電壓：在ESD事件發(fā)生時，能夠將電壓限制在較低水平，保護敏感電路元件。
- 汽車級應用：帶有SZ前綴的產(chǎn)品適用于汽車及其他有特殊場地和控制變更要求的應用，并且通過了AEC - Q101認證，具備PPAP能力。
- 環(huán)保設計：產(chǎn)品無鉛、無鹵、無溴化阻燃劑（BFR），符合RoHS標準。
主要參數(shù)
最大額定值
| 額定值 | 符號 | 值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 工作結溫范圍 | (T_J) | -55 至 +125 | °C |
| 儲存溫度范圍 | (T_{stg}) | -55 至 +150 | °C |
| 引腳焊接溫度（最大，10秒） | (T_L) | 260 | °C |
| IEC 61000 - 4 - 2接觸（ESD） | - | ±15 | kV |
| IEC 61000 - 4 - 2空氣（ESD） | - | ±15 | kV |
| ISO 10605（330 pF / 2 k接觸ESD） | - | ±30 | kV |
| 最大峰值脈沖電流（8/20 μs，(T_A = 25°C)） | (I_{pp}) | 5.0 | A |
電氣特性
| 參數(shù) | 符號 | 條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 反向工作電壓 | (V_{RWM}) | I/O引腳到地 | - | - | 3.3 | V |
| 擊穿電壓 | (V_{BR}) | (I_T = 1 mA)，I/O引腳到地 | 5.5 | 7.0 | 7.8 | V |
| 反向漏電流 | (I_R) | (V_{RWM} = 3.3 V)，I/O引腳到地 | - | - | 500 | nA |
| 維持反向電壓 | (V_{HOLD}) | I/O引腳到地 | - | 1.15 | - | V |
| 維持反向電流 | (I_{HOLD}) | I/O引腳到地 | - | 20 | - | mA |
| 鉗位電壓（TLP） | (V_C) | (I{PP} = 8A)（IEC 61000 - 4 - 2 Level 2等效），(I{PP} = 16A)（IEC 61000 - 4 - 2 Level 4等效） | - | 6.5、11.2 | - | V |
| 鉗位電壓 | (V_C) | (tp = 8×20 μs)，(I{PP} = 5A) | - | 8.2 | - | V |
| 動態(tài)電阻 | (R_{DYN}) | 引腳1到引腳2，引腳2到引腳1 | - | 0.62、0.59 | - | Ω |
| 結電容 | (C_J) | (V_R = 0 V)，(f = 1 MHz)（ESD8351HT1G、ESD8351XV2TxG、ESD8351MUT5G）；(V_R = 0 V)，(f = 2.5 GHz)（ESD8351MUT5G） | - | 0.40、0.40、0.25、0.20 | 0.55、0.45 | pF |
典型應用
ESD8351系列ESD保護二極管適用于多種高速數(shù)據(jù)接口，如USB 2.0和eSATA等。這些接口在日常使用中容易受到ESD的影響，而ESD8351能夠有效地保護它們，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。
閂鎖問題及解決方案
| 安森美的8000系列ESD保護器件采用了回滯、SCR型結構。在設計時，通過對常見高速串行接口進行負載線分析，考慮了閂鎖情況。對于ESD8351系列，由于存在閂鎖風險，不建議用于HDMI應用。而ESD8104或ESD8040則專門設計用于HDMI應用，可避免閂鎖問題。具體不同應用對SCR的要求如下表所示： | 應用 | (V_{BR})（min）（V） | (I_H)（min）（mA） | (V_H)（min）（V） | 推薦的安森美ESD8000系列產(chǎn)品編號 |
|---|---|---|---|---|---|
| HDMI 1.4/1.3a TMDS | 3.465 | 54.78 | 1.0 | ESD8104，ESD8040 | |
| USB 2.0 LS/FS | 3.301 | 1.76 | 1.0 | ESD8004，ESD8351 | |
| USB 2.0 HS | 0.482 | N/A | 1.0 | ESD8004，ESD8351 | |
| USB 3.0 SS | 2.800 | N/A | 1.0 | ESD8004，ESD8006，ESD8351 | |
| DisplayPort | 3.600 | 25.00 | 1.0 | ESD8004，ESD8006，ESD8351 |
測試方法
ESD電壓鉗位測試
對于敏感電路元件，在ESD事件期間將IC所承受的電壓限制在盡可能低的水平至關重要。ESD鉗位電壓是指在ESD事件中，ESD保護二極管兩端的電壓降，遵循IEC61000 - 4 - 2波形。安森美開發(fā)了一種方法，通過示波器截圖來觀察ESD保護二極管在ESD脈沖時域內的整個電壓波形，相關信息可在所有ESD保護二極管的數(shù)據(jù)手冊中找到。若想了解安森美如何創(chuàng)建這些截圖以及如何解讀它們，請參考AND8307/D。
傳輸線脈沖（TLP）測量
TLP提供電流與電壓（I - V）曲線，每個數(shù)據(jù)點來自于帶電傳輸線的100 ns長矩形脈沖。ESD保護器件的TLP I - V曲線能夠準確展示產(chǎn)品的ESD能力，因為其數(shù)十安培的電流水平和低于100 ns的時間尺度與ESD事件相匹配。通過TLP I - V曲線，可以了解器件的開啟電壓以及在不同電流水平下的電壓鉗位能力。
訂購信息
| 器件 | 封裝 | 包裝數(shù)量 |
|---|---|---|
| ESD8351XV2T1G，SZESD8351XV2T1G* | SOD - 523（無鉛） | 3000 / 卷帶包裝 |
| ESD8351MUT5G | X3DFN2（無鉛） | 10000 / 卷帶包裝 |
| SZESD8351MUT5G* | X3DFN2（無鉛） | 15000 / 卷帶包裝 |
| 部分已停產(chǎn)的器件信息如下： | 器件 | 封裝 | 包裝數(shù)量 |
|---|---|---|---|
| ESD8351HT1G，SZESD8351HT1G* | SOD - 323（無鉛） | 3000 / 卷帶包裝 | |
| ESD8351XV2T5G，SZESD8351XV2T5G* | SOD - 523（無鉛） | 8000 / 卷帶包裝 |
注：*帶有SZ前綴的產(chǎn)品適用于汽車及其他有特殊場地和控制變更要求的應用，通過了AEC - Q101認證，具備PPAP能力。
總結
安森美的ESD8351系列ESD保護二極管以其低電容、低鉗位電壓等特性，為高速數(shù)據(jù)線提供了可靠的ESD保護。在實際應用中，電子工程師需要根據(jù)具體的應用場景和要求，合理選擇合適的產(chǎn)品，并注意閂鎖等問題。同時，了解相關的測試方法和訂購信息，有助于更好地使用該系列產(chǎn)品。你在使用ESD保護二極管時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。
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