晶焱科技推出低操作电压ESD保护元件

AZ6112-01F之TLP量测结果。

由于拥有更大的带宽可传输大量的数据，USB3.1、HDMI2.0、Thunderbolt 2等高速传输界面应用即将渐渐取代前一代规格的传输界面。随着半导体制程技术的进步，芯片可藉由降低操作电压，达到低功耗、高速传输的需求，使电子产品更省电、效能更佳。然而，由于操作电压的降低，在电子产品遭受ESD冲击时芯片更容易导通而遭到ESD的损毁。

针对这些低操作电压系统如2.5V或1.2V产品，如果选用一般3.3V或5V的ESD保护元件，由于ESD保护元件在ESD事件发生期间所提供的导通电压(trigger voltage)与箝制电压(clamping voltage)不够低，这些ESD保护元件无法有效的迅速导通来保护芯片，ESD能量会经由内部受保护的functional IC导通放电，造成永久的损伤。

因此，ESD保护元件在ESD事件发生期间所提供的导通电压与箝制电压必须要够低，除了提供受保护电路免于遭受静电放电的冲击而造成永久的损伤，还要能确保信号传输不会受到ESD的干扰。

晶焱科技拥有先进的ESD防护设计技术。针对低操作电压系统，利用自有专利技术设计提供最完整的ESD解决方案。针对2.5V以下操作电压，晶焱科技推出AZ6225-01F，提供低箝制电压、高ESD耐受度的防护元件，供系统产品于ESD测试时最佳的防护效果，适用于操作在2.5V及以下之电源端或控制信号端。

为符合电子产品轻薄小巧、易于携带的需求，AZ6225-01F为DFN1006P2E(0402)的封装，以达到在PCB设计上兼具高聚集度及高度弹性的优势。

利用传输线脉冲系统(TLP)，可量测ESD保护元件在ESD测试时的箝制电压。图一为AZ6225-01F之TLP量测结果，观察TLP电流为17A (等效IEC 61000-4-2接触模式6kV测试)时的箝制电压，其箝制电压仅有4.5V，可提供受保护电路有效的ESD防护。AZ6225-01F本身提供IEC61000-4-2 ESD 30kV的防护能力。

除此之外，AZ6225-01F也提供IEC61000-4-5雷击防护的功能，其雷击耐受电流达20A，可有效避免系统电源端EOS(Electrical Over Stress)问题。

另针对1.2V以下操作电压，晶焱科技推出AZ6112-01F，利用自有专利技术设计将保护元件的导通电压进一步降低到3.5V，提供操作在1.2V及以下之电源端或控制信号端有效的ESD防护。

AZ6112-01F之TLP量测结果如图二所示。AZ6112-01F同样为DFN1006P2E (0402)的封装，以达到在PCB设计上兼具高聚集度及高度弹性的优势。AZ6112-01F本身提供IEC61000-4-2 ESD 15kV的防护能力。AZ6112-01F同样提供IEC61000-4-5雷击防护的功能，其雷击耐受电流达12A，可有效避免系统电源端EOS (Electrical Over Stress)问题。

随着消费者对电子产品的使用品质要求越来越高，系统操作电压越来越低，ESD保护元件的导通电压与箝制电压也需要设计得越来越低，晶焱科技将持续发展更先进的防护设计技术来满足这项需求。(本文由晶焱科技设计研发部庄哲豪资深经理提供，尤嘉禾整理)