晶扬电子推出业界最低容值的单路单向深回滞ESD产品TT0311SA-Fx

ESD低电容方向发展

随着5G通信、人工智能以及物联网等新兴产业的蓬勃发展，半导体的制程工艺发展的越来越快，IC的敏感度也越来越高，对静电防护的需求达到了一个更高的层次。同时，在高速信号传输静电保护领域，更小的电容是一个主要的发展方向，这是因为过大的电容会引起传输过程中的信号缺失，大电容也会导致充放电时间过长降低器件的开关速度，这也就要求ESD防护器件要向低电容方向发展。

ESD单向防护优势

 

单向信号是指该信号线只会出现正电压或只会出现负电压，一般可选用单向或双向TVS。通常情况下，工程师在TVS选型时更倾向于选用双向TVS，原因如下：

1.选用双向TVS可避免方向性问题；

2.同样的封装下，双向TVS相比单向TVS容值能达到更低，尤其是针对高速信号传输的场景，要求TVS具有更低的容值；

 

单向TVS和双向TVS比较

但在某些单向信号传输中若选用双向TVS，可能会使TVS的保护效果无法达到最佳，因为双向TVS在正负电压均达到击穿电压时才会启动导通。在正电压时，单向TVS与双向TVS的导通特性曲线是相似的。但在负电压时单向TVS约-0.7V会Forward导通，而双向TVS在负电压时需达到负向击穿电压才能导通(如5V TVS的VBR约为-6V)，此时由于主芯片常为高阶制程，I/O防护电路十分脆弱，会导致主芯片内部的衬底二极管率先导通而烧毁，从而导致主芯片损坏。

此外，若比较同样封装的单向TVS及双向TVS时，会发现单向TVS的钳位电压优于双向TVS，这是因为在同样的芯片面积的条件下，双向TVS需设计的元件数量更多，结构更复杂。而单向TVS则可以最大化保护元件的面积，有效降低钳位电压及动态导通电阻，提升保护性能。

业界最低容值的单路单向深回滞ESD产品TT0311SA-Fx

 

针对上述问题，晶扬电子器件研发部克服一切困难，解决技术难题，面向高速信号传输线应用场景如USB 3.X和USB 4.0，研发出了业界最低容值的单路单向深回滞型ESD静电保护器-TT0311SA-Fx，具有极低的电容值0.24pF，深度折回电压达到3V，是目前业界单路单向产品中容值最低的。

深回滞型ESD在电压触发后，会在瞬间降低ESD两端的钳位电压，在同样Ipp电流的情况下，深回滞型ESD的Vc钳位电压比常规的ESD器件低30%以上（目前在华为等电信设备商的测试需求中，专门强调了防静电ESD的回扫特性）。

同时，TT0311SA-Fx还具有IEC61000-4-2测试等级的空气15kV、接触14kV的静电防护能力，这些优异的性能使TT0311SA-Fx能有效的为后端IC以及整个电路提供强大的静电保护能力。

TT0311SA-Fx规格书

USB高速接口ESD注意事项

 

对于USB 3.X和USB 4.0高速接口，选择ESD/EOS保护组件时需考虑以下几点：

1.为确保通过USB 3.X和USB 4.0传递的高速信号的完整性，选择该器件时需使用具有较低电容的ESD保护器件。

2.具有较高的ESD耐电压能力，至少要承受IEC 61000-4-2中规定的8kV接触放电的ESD冲击。

3.具有较低的钳位电压，以提供更好的保护性能。

LAYOUT设计时的注意事项

1.将ESD保护器件尽可能靠近I/O连接器放置，以减少ESD接地路径，提高保护性能。

2.在USB 3.X和USB 4.0 应用中，应将ESD保护器件放置在TX差分通道上的交流耦合电容器和I/O连接器之间，如此没有直流电流可以流过ESD保护器件，从而防止任何潜在的闩锁风险。

3.尽可能使用弯曲的迹线，以避免不必要的反射。

4.保持差分数据通道的正线和负线之间的走线长度相等，以避免共模噪声的产生和阻抗失配。

审核编辑：刘清