ESD器件主要类别及村田A-TVS特点

作者:木子

一、ESD器件分类

ESD(Electro-Static discharge)器件又称静电保护器件,常见的ESD保护器件主要有压敏电阻、硅材料的TVS二极管以及村田的陶瓷材料的A-TVS等。

压敏电阻是一种限压型保护器件,在遭受ESD时,压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值,从而实现对后级电路的保护。但是其ESD性能会随使用次数增多而变差,结构简单,材料便宜,成本极低。

硅材料的TVS二极管,是利用PN结反向击穿雪崩的原理,在经历ESD事件时,瞬间将能量传递出去,对器件本身并无影响。但是受工艺影响,成本较高。特别是高速数据线上用的TVS,需要的寄生容值越低,成本越高。

村田陶瓷基底的A-TVS,采用电极间放电的原理,能承受10000次以上ESD测试。集成电容很低,可以做到0.05Pf,所以特别适合应用在高速数据线上,而且成本也较低,只要0.001~0.002USD,就能达到ESD保护的效果。

采用电极间放电的原理

二、村田A-TVS特点及应用

村田A-TVS特点及应用


依上图所示连接,村田的A-TVS与电容搭配使用,对比传统的硅材料TVS器件,具有如下特点:

•    无谐波噪声
如下图所示,硅材料TVS容易产生谐波噪声,干扰RF天线接收、发送的信号,而A-TVS则无谐波噪声产生。

无谐波噪声

 

•    低插入损耗
村田独特的陶瓷ESD产品,在2.4GHZ下测试,插入损耗仅为-0.004dB,等效容值低至0.035pf,符合IEC61000-4-2 静电15kV测试,同时具备较好的可重复性。相比传统的硅材料的TVS,等效容值0.1pf以上,村田的陶瓷A-TVS具有很大优势。因此,此类产品特别适合用于高频信号线上,比如说,main天线、GPS天线、WIFI天线、NFC天线等。

低插入损耗

 

•    静电测试下峰值电压低
如下图所示,依照IEC61000-4-2的测试条件,村田的A-TVS可以实现更低的钳位电压,从而更安全地保护电路。

静电测试下峰值电压低

 

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