Onsemi MG2040和SZMG2040 ESD保护二极管：高速视频接口的守护者

在高速视频接口设计中，静电放电（ESD）保护是至关重要的一环。Onsemi的MG2040和SZMG2040 ESD保护二极管为HDMI和Display Port等高速接口提供了可靠的ESD防护。下面我们就来详细了解一下这两款器件。

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产品概述

MG2040 ESD保护二极管专为HDMI和Display Port接口设计，具备完整的ESD保护功能，还能对VCC线路提供反向驱动电流保护。其超低电容和低ESD钳位电压特性，使其成为保护电压敏感高速数据线的理想选择。同时，直通式封装便于PCB布局，能确保高速TMDS线路的阻抗一致性。

产品特性

功能特性

• 全功能HDMI/Display Port解决方案：提供单连接、直通式TMDS线路布线，简化设计。
• 低电容特性：典型电容为0.35 pF（I/O到地），对高速信号的影响极小。
• 符合IEC标准：满足IEC 61000 - 4 - 2 Level 4（±8 kV接触）标准，提供可靠的ESD保护。
• UL阻燃等级：达到94 V - 0，保证产品的安全性。
• 汽车级应用：SZ前缀适用于汽车及其他有特殊要求的应用，符合AEC - Q101标准且具备PPAP能力。
• 无铅器件：符合环保要求。

电气特性

参数	符号	条件	最小值	典型值	最大值	单位
反向工作电压	VRWM	I/O引脚到地	-	-	5.0	V
击穿电压	VBR	$I_T = 1 mA$，I/O引脚到地	5.5	-	-	V
反向漏电流	IR	VRWM = 5 V，I/O引脚到地	-	-	1.0	aA
钳位电压（注1）	VC	Ipp = 1 A，I/O引脚到地（8 x 20 μs脉冲）	-	-	10	V
钳位电压（注2）	Vc	IEC61000 - 4 - 2，±8 kV接触	见图表3和4	-	-	V
钳位电压TLP（注3）	Vc	PP = 8A	-	11.4	-	-
	PP = 16A PP = - 8A PP = - 16A	-	15.3 - 4.6 - 8.1	-	-
结电容	CJ	VR = 0 V，f = 1 MHz，I/O引脚之间	-	0.15	0.20	pF
	VR = 0 V，f = 1 MHz，I/O引脚到地	-	0.35	0.42
结电容差值	ΔCJ	$V_R = 0 V$，f = 1 MHz，I/O引脚之间	-	0.02	-	pF
	VR = 0 V，f = 1 MHz，I/O引脚到地	-	0.04	-

注：

1. 浪涌电流波形见图7。
2. 测试程序见图5和6以及应用笔记AND8307/D。
3. ANSI/ESD STM5.5.1 - 使用传输线脉冲（TLP）模型进行静电放电敏感度测试。TLP条件：$Z_0 = 50 Omega$，$t_p = 100 ns$，$t_r = 4 ns$，平均窗口：$t_1 = 30 ns$到$t_2 = 60 ns$。

典型应用

MG2040和SZMG2040主要应用于HDMI和Display Port接口，能有效保护这些高速接口免受ESD损害，确保信号传输的稳定性和可靠性。

最大额定值

额定值	符号	值	单位
工作结温范围	TJ	- 55到 + 125	°C
存储温度范围	Tstg	- 55到 + 150	°C
引脚焊接温度（最大，10秒）	TL	260	°C
IEC 61000 - 4 - 2接触（ESD）	-	±15	kV
IEC 61000 - 4 - 2空气（ESD）	-	±15	kV

需要注意的是，超过最大额定值可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。如需了解更多生存能力规格，请参考应用笔记AND8308/D。

订购信息

器件	封装	包装
MG2040MUTAG	UDFN18	3000/卷带（无铅）
SZMG2040MUTAG	UDFN18	3000/卷带（无铅）

有关卷带规格的详细信息，请参考Tape and Reel Packaging Specification Brochure，BRD8011/D。

测试与评估

ESD电压钳位

对于敏感电路元件，在ESD事件期间将IC所承受的电压限制在尽可能低的水平至关重要。ESD钳位电压是指在ESD事件期间，ESD保护二极管两端的电压降。Onsemi通过示波器截图的方式，展示ESD保护二极管在ESD脉冲时域内的整个电压波形，具体信息可参考AND8307/D。

传输线脉冲（TLP）测量

TLP测量提供电流 - 电压（I - V）曲线，每个数据点由100 ns长的矩形脉冲从充电传输线获得。TLP I - V曲线能准确展示ESD保护器件的ESD能力，因为其电流水平和时间尺度与ESD事件相匹配。通过TLP I - V曲线，可以了解器件的开启电压以及在不同电流水平下的钳位能力。

封装与尺寸

MG2040和SZMG2040采用UDFN18封装（CASE 517CP），详细的封装尺寸和机械轮廓信息可参考文档。同时，文档还提供了推荐的焊接 footprint和引脚配置图。

总结

Onsemi的MG2040和SZMG2040 ESD保护二极管以其低电容、高ESD防护能力和良好的电气特性，为高速视频接口提供了可靠的保护。在实际设计中，工程师可以根据具体应用需求，合理选择和使用这两款器件，确保系统的稳定性和可靠性。大家在使用过程中，有没有遇到过ESD保护方面的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。