安森美ESD7421和SZESD7421：小封装大作用的ESD保护二极管

在电子设备的设计中，静电放电（ESD）是一个潜在的威胁，可能会对电压敏感的组件造成损害。安森美（onsemi）的ESD7421和SZESD7421系列ESD保护二极管，为解决这一问题提供了有效的解决方案。今天，我们就来深入了解一下这两款产品。

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产品概述

ESD7421专为保护电压敏感组件免受ESD影响而设计。它具有出色的钳位能力、低泄漏电流和快速响应时间，能为暴露于ESD环境的设计提供一流的保护。由于其体积小巧，非常适合用于手机、汽车传感器、信息娱乐系统、MP3播放器、数码相机等对电路板空间要求较高的应用场景。

产品特性

1. 低电容

电容值低至0.3 pF，这一特性使得该二极管在高频应用中能够减少信号失真，确保信号的完整性。

2. 低钳位电压

能在ESD事件发生时迅速将电压钳制在较低水平，有效保护后端电路。

3. 低泄漏电流

最大反向泄漏电流仅为100 nA，降低了功耗，提高了系统的稳定性。

4. 快速响应时间

响应时间小于1 ns，能够在瞬间对ESD事件做出反应，为电路提供及时的保护。

5. ESD保护等级高

符合IEC61000 - 4 - 2 Level 4 ESD保护标准，能承受高达±12 kV（接触放电）和±15 kV（空气放电）的ESD冲击。

6. 汽车级应用

SZ前缀的产品适用于汽车和其他有独特场地和控制变更要求的应用，并且通过了AEC - Q101认证，具备生产件批准程序（PPAP）能力。

7. 环保设计

这些器件为无铅、无卤/无溴化阻燃剂（BFR）产品，符合RoHS标准。

订购信息

设备	封装	包装方式
ESD7421N2T5G	XDFN2（无铅）	8000 / 卷带包装
SZESD7421N2T5G	XDFN2（无铅）	8000 / 卷带包装

如果需要了解卷带包装的规格，包括零件方向和卷带尺寸，请参考安森美的《卷带包装规格手册》（BRD8011/D）。

最大额定值

额定值	条件	符号	值	单位
IEC 61000 - 4 - 2（ESD）	接触/空气		±12 / ±15	kV
FR - 5板上的总功耗（注1）@ $T_{A}=25^{circ} C$		$P_{D}$	300	mW
热阻，结到环境		$R_{BA}$	400	°C/W
结和存储温度范围		$T{J}, T{stg}$	-55 至 +150	°C
引脚焊接温度 - 最大（10秒持续时间）		$T_{L}$	260	°C

需要注意的是，超过最大额定值表中列出的应力可能会损坏器件。如果超过这些限制，不能保证器件的功能，可能会发生损坏并影响可靠性。

注1：FR - 5 = 1.0 x 0.75 x 0.62英寸。如需了解生存性规格的更多描述，请参考应用笔记AND8308/D。

电气特性

反向工作电压

Pin 1到GND和Pin 2到GND的反向工作电压分别为5 V（典型值）和16 V（最大值）、5 V（典型值）和10 V（最大值）。

击穿电压

当测试电流$I{T}=1 mA$时，Pin 1到GND的击穿电压$V{BR1}$最小值为16.5 V；Pin 2到GND的击穿电压$V_{BR2}$最小值为10.5 V，最大值为14 V。

反向泄漏电流

当反向工作电压$V{RWM}=5 V$时，I/O引脚到GND的反向泄漏电流典型值为100 nA；当$V{RWM}=16 V$时，Pin 1到GND的反向泄漏电流最大值为1.0 μA。

钳位电压

在IEC61000 - 4 - 2标准的±8 kV接触放电测试中，钳位电压可参考图2和图3。在传输线脉冲（TLP）测试中，当$I{PP}=8 A$时，钳位电压典型值为35 V；当$I{PP}=16 A$时，钳位电压典型值为38.1 V；当$I{PP}=-8 A$时，钳位电压典型值为 - 21 V；当$I{PP}=-16 A$时，钳位电压典型值为 - 29.5 V。

结电容

当$V_{R}=0 V$，频率$f = 1 MHz$时，I/O引脚与GND之间的结电容典型值为0.3 pF，最大值为0.6 pF。

产品的参数性能是在所列测试条件下得出的，若在不同条件下运行，产品性能可能与电气特性有所不同。

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非常重要。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，遵循IEC61000 - 4 - 2波形。由于IEC61000 - 4 - 2是为手机或笔记本电脑等大型系统制定的通过/失败标准，在器件层面如何指定钳位电压并没有明确的定义。安森美开发了一种方法，通过示波器截图的形式，在ESD脉冲的时域内检查ESD保护二极管两端的整个电压波形，这些截图可以在所有ESD保护二极管的数据手册中找到。如需了解安森美如何创建这些截图以及如何解读它们，请参考AND8307/D。

传输线脉冲（TLP）测量

传输线脉冲（TLP）提供电流 - 电压（I - V）曲线，每个数据点是通过从带电传输线发出的100 ns长矩形脉冲获得的。典型TLP系统的简化原理图如图8所示。ESD保护器件的TLP I - V曲线能够准确展示产品的ESD能力，因为数十安培的电流水平和低于100 ns的时间尺度与ESD事件相匹配。图9展示了8 kV IEC 61000 - 4 - 2电流波形与8 A和16 A TLP电流脉冲的比较。TLP I - V曲线显示了器件导通的电压以及器件在一定电流范围内的钳位电压能力。

机械封装

该系列产品采用XDFN2 1.0x0.6, 0.65P（SOD - 882）封装，具体尺寸和标注信息可参考文档中的相关图表。同时，文档还提供了推荐的焊接焊盘尺寸，如需了解更多关于无铅策略和焊接细节的信息，请下载安森美的《焊接和安装技术参考手册》（SOLDERRM/D）。

在电子设备的设计中，选择合适的ESD保护器件至关重要。安森美ESD7421和SZESD7421凭借其出色的性能和小巧的封装，为工程师提供了一个可靠的选择。你在实际设计中是否使用过类似的ESD保护二极管呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。

更多技术文档和在线支持信息可访问安森美官网：

• 技术文献库：www.onsemi.com/design/resources/technical - documentation
• 在线支持：www.onsemi.com/support 如需更多信息，请通过www.onsemi.com/support/sales联系当地销售代表。