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华颖ESD抑制器的特色及与TVS.压敏电阻之间的对比

文章来源: 作者: 发布时间:2014年04月14日 点击数:

华颖ESD抑制器(POLYMER ESD)的特色

1.ESD抑制器是目前最新一代防静电产品(98年由军工转民用,现行业内已经全面铺开),由聚合物(POLYMER)电压诱变材料和高电分子材料核心制成的新型固体电子元件。其最大的特点就是物理放电无使用寿命的限制(我司承诺受30万次静电冲击次数),再加上其反应快速(<1 ns), 超低电容 (<0.15pF),超低漏电流(<1nA),信号高保真度,损坏为开路状态以及其优异的性价比等优势,近些年来已经逐步替代传统的齐纳二极管(TVS)元件。

 

2.关于ESD器件的选择最关键的参数是哪些?该参数代表了什么?

1)Working  Voltage  (VdcESD元件正常运行的工作电压,其作为选型的硬性指标但不是关键指标,所选的元件之工作电压只要等于或大于元件使用位置的工作电压即可,如USB的工作电压为5V,只要选等于或大于5VESD元件来作防护即可

 

2Trigger  Voltage(Vv)ESD元件的触发电压,即电压要达到此参数元件才工作,所以此参数是衡量ESD元件灵敏度的关键因素,此参数越低越好,此参数也是POLYMER ESD工艺的难点所在。

 

3Clamping   Voltage(Vc) 即ESD元件的钳位电压,即元件触发后立即将高压钳制在此参数范围内后传递到地面,此参数越低越好,也是工艺的难点所在。

 

三种防静电产品的比较

TVS作为传统的防ESD元件,有着不可比拟的优点:钳位电压低而准,但是行业标准要求一般的芯片都要有抗2K ESD的能力,所以实际上钳位电压值显得就不那么重要了。

压敏电阻  是一种无极性过电压保护元件,无论是交流电路或直流电路,只需将压敏电阻器与被保护电器设备或元器件并联即可达到保护设备的目的。压敏电阻的缺点是易老化和电容较高,老化是指压敏电阻内的二极管元件被击穿。由于大多数情况下P-N结过载时会造成短路,依其负载的频繁程度,压敏电阻开始吸引泄漏电流,泄漏电流会在敏感的测试电路中引起测量数据误差,同时,特别是在额定电压高的电路中,会造成强烈发热。 

压敏电阻的电容高(最低都在100μf以上),使它在很多情况下不能在信号传输线路中使用。电容和导线电感形成一个低通电路,会使信号极大地衰减。但频率大约在30kHz以下的衰减可以忽略不计。但是对于要求通过USB端口与计算机连接的大多数码产品来说,一旦连接端口的电容值大于5pf时,往往会引起数据传输出错或失败

ESD抑制器(聚合物高分子材料)的最大缺点就是钳位电压做不到非常低,而且不能多脚共地类似于多通道TVS一样,但这并不是最重要的性能指标。

 

抗ESD元件最重要的性能指标应该有:

 

1.反应时间:因为ESD的速度是非常快的---几nS至几十nS不等,所以要求防静电元器件的反应速度也要够快,从这点而言,聚合物高分子材料的ESD抑制器是目前反应速度最快(<1 ns)的防ESD元件,而TVS基于二极管PN结的反应原理,在技术上一直没有突破这个门槛

 

2.使用寿命:压敏电阻因是化学工作原理,受ESD冲击的次数大概在800次左右。TVS基于二极管工作原理,受ESD冲击次数的递增(最好的约3千次静电冲击),其内阻ESR也会不断升高而导至元件吸收ESD不完全而逐渐失效,这也是为什么一般电子产品在使用一年左右就会出现问题的原因之一;而聚合物高分子材料的ESD抑制器其工作原理是物理性质的从而突破了使用寿命的限制(约30万次静电冲击的寿命),大大提高了元件的可靠性。

 

3.性价比:与ESD抑制器性能接近的TVS价格高出其好几倍。