esd保护器件原理 esd保护器件参数分析

ESD（Electrostatic Discharge）即静电放电，是一种突发的、短暂的、高压的放电现象。它通常发生在两个物体之间（其中一个带电），或者某个物体与地面之间。ESD对于电气电子器件、集成电路和半导体芯片等微电子器件具有毁灭性影响，因此需要采取ESD防护措施。

1.ESD保护器件原理

ESD保护器件是一种专门用于保护微电子器件免受ESD毁坏的器件。它能够在短时间内吸收并释放ESD所产生的高能量，从而保护被保护器件不被毁坏。ESD保护器件可以分为二极管型和MOS型两种。

ESD二极管型保护器件主要由PN结组成，其原理是在过电压时，直接将电流引至地或供电线上，来达到限制电压的作用。

ESD MOS型保护器件主要由N沟道MOSFET（NMOS）和P沟道MOSFET（PMOS）组成。当输入信号在超过器件工作电压范围时，上述结构会将能量引导到地或电源线上以减轻潜在损害。其中PMOS类型的保护器件具有极低的时间延迟和漏电流，因此在高速数据传输线等要求较高的场合被广泛应用。

2.ESD保护器件参数分析

选择ESD保护器件时需关注以下几个参数：

① 工作电压：ESD二极管型保护器件的工作电压一般在5V~24V，而ESD MOS型保护器件的工作电压则在1V~12V间。

② 承受的ESD击穿电压：表示该器件所能承受的静电击穿电压，二极管型保护器件的ESD击穿电压可达数千伏，而MOS型的一般在300V左右。

③ 阻抗：代表正常工作情况下ESD保护器件的电阻值，一般在数欧姆到几十欧姆之间。

④ 容量：表示由于安装ESD保护器件所增加的额外电容值。通常在0.1pF~2pF之间，如果超出这个范围，则可能会影响晶体管放大度而使电路性能降低。