为啥高速信号ESD设置要flow-through

Posted 2021-06-19 Amy雷卯电子青青

防静电需求

目前的芯片工艺越来越精密，主IC都到纳米级别了，具有极薄光刻技术和极易受到 ESD 影响的栅极氧化物的先进技术，所以IC的防静电能力主要是保护自身在生产运输和安装过程中不受损坏。

其次具有高元件密度的 PCB 的集成电子板有助于 ESD 耦合和传播，所以整机中ESD现象时常发生。

为什么IC 制造商不愿意制造强大的嵌入式 ESD 保护二极管，因为它们需要大量先进且昂贵的技术的有效面积，防静电不同于别的芯片工艺，静电瞬间电流有数十安培，必须通过有效的芯片面积来防护，不是尖端工艺能解决的。

高速信号芯片防静电特点

ESD 保护器件的寄生电容必须足够低，以允许高速信号传输而不会降级。

ESD 保护器件的高寄生电容会增加过多的信号上升/下降时间并阻止通信，从而丢包。

以下是以电容置于高速信号线对信号的影响图形。

很多人不清楚这个电容的换算，也可以参考下面的图片

如何保证线路上的寄生电容足够小，而且走线也不影响差分信号阻抗匹配？

首先要选择电容足够小的ESD器件，其次是要合理布线。

在尽可能情况下，选择DFN封装的ESD器件，如雷卯电子ULC0524P ULC0511CDN这类超低电容的器件。

如何看懂ESD器件参数？

一般入门级只要看懂动作电压Vbr，电容Cj，箝位电压Vc即可。

以下规格书为示例。

DFN封装技术越来越成熟，封装速度快，体积小，雷卯提供了越来越多的防静电DFN封装器件，DFN1006 DFN1610 DFN2020 DFN1616 DFN2010 DFN2510 DFN3310 等，最多支持10路的高速信号静电保护。