[信息与通信]半导体过压保护器件.pdf

上海光宇睿芯微电子有限公司 Shanghai Sino-ic Microelectronics Co., LTD WWW.SINO-IC.COM 半导体过压保护器件 • 1、浪涌电压的来源 • 2、半导体过压保护器件简介 • 3、半导体过压保护器件基本知识 • 4、半导体过压保护器件选型 • 5、半导体过压保护器件应用 浪涌电压的来源 1.雷击、闪电 2.工业过电压 3.静电感应（ESD ） 4.核磁辐射 浪涌电压对设备损伤后果 1.部分或整体损坏 2.干扰正常功能，无法完成正常使用效果 3.设备加速老化，缩短寿命 雷击损坏设备的渠道 室外传输线 闪电带来的电 路遭受雷击 磁脉冲辐射 地电位反击 被保护设备 浪 涌 电压 电 压 浪涌电压 幅值很高 时间 维持时间很短 在微秒级 雷电流对比图 雷电流对比图 工业过电压 • 瞬间过电压 – 电气短路、开路 (circuit breaker, fuse...) – 开关电闸 (switching circuits...) – 感性容性负载通断 • 临时过电压 – 相线错误、地线错误 (IT network...) – 零线开路 静电感应 Electro-Static Discharge • 人体的电容量大约为 100 至 300 pF • 在地毯上行走大约会产生 25-40 kV 的高压 • 在接触时约会产生 5 到 15 kV / 25 ns 的放电 • 对极为敏感的集成电路产生干扰或 破坏 核电磁脉冲 核辐射 电场 磁场 以上能量的瞬变带来的浪涌脉冲 • EM field 50 kV/m • Rise Time : 10 ns 半导体过压保护器件 TVS/ESD保护器件 TVS/ESD保护器件 稳压管 稳压管 过电压保护器件 过电压保护器件 ESD基本知识简介 ESD 的产生 摩擦起电 感应起电 人体静电 ESD 的分类 ESD被为下列四类: (1) 人体放电模型 (HBM) (2) 机器放电模型(MM) (3) 组件充电模型(CDM) (4) 电场感应模型(FIM) 人体放电模型 (HBM) 人体放电模型(HBM)的ESD是指因人体在地上走动磨擦或其它因素 在人体上已累积了静电，当此人去碰触到元器件 时，人体上的静电便会 经由元器件的引脚(pin)而进入其内部，再经由引脚放电到地去，如下图1 所示。 图显示工业标准 (MIL-STD-883C method 3015.7)的等效电路图， 其中人体的等效电容定