芯耀
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湖南靜芯推出國內(nèi)首款0.1pF深回掃型靜電保護(hù)器件SEUCS2X3V1BA?。SEUCS2X3V1BA是一款保護(hù)高速數(shù)據(jù)接口的超低電容深回掃型ESD保護(hù)器件，專門設(shè)計(jì)用于保護(hù)連接到數(shù)據(jù)傳輸線的敏感電子元件，使之免受ESD(靜電放電)引起的過壓而損壞，可適用于HDMI 2.0/2.1和USB 3.X/4.0的高速差分信號線防護(hù)。根據(jù)IEC61000-4-2和IEC610000-4-5規(guī)范，SEUCS2X3V1BA可提供高達(dá)±10kV(接觸放電)、±10kV(空氣放電)的ESD保護(hù)，可承受高達(dá)5A(8/20us)的峰值脈沖電流。
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深回掃型ESD介紹
回掃特性ESD防護(hù)器件具有超小封裝體積、超低鉗位電壓、超低結(jié)電容特性，相比常規(guī)工藝 TVS 防護(hù)效果更優(yōu)，且不影響信號完整性，可更有效保護(hù)高速數(shù)據(jù)接口免受瞬態(tài)過電壓的影響，為相關(guān)電子產(chǎn)品設(shè)備加固防護(hù)，提升消費(fèi)者使用體驗(yàn)。
常規(guī)型ESD的電壓會隨著IPP（峰值脈沖電流）的增加而等比例增加，呈現(xiàn)出一個較為線性的增長趨勢。而深回掃型ESD器件在當(dāng)電壓達(dá)到VT（觸發(fā)電壓）后會瞬間將兩端的鉗位電壓拉低，進(jìn)入一個小于工作電壓VRWM的較低電壓VHOLD,之后隨著電流的增加電壓逐漸增大。
其相較于常規(guī)ESD器件的優(yōu)點(diǎn)有：
- 更低的鉗位電壓：在相同的IPP下，帶回掃ESD的VC（鉗位電壓）比常規(guī)ESD器件低30%以上。
- 更低的漏電流：這類ESD器件具有更低的漏電流，有助于降低設(shè)備的功耗，實(shí)現(xiàn)更節(jié)能的設(shè)計(jì)。
- 更深的應(yīng)用范圍：帶回掃ESD的優(yōu)異性能使其適用于更深的領(lǐng)域，如低壓移動電子設(shè)備、汽車電子、工業(yè)控制等對ESD保護(hù)要求較高的場合。
圖1 ESD特性曲線圖對比
通過對比常規(guī)ESD和帶回掃ESD的特性曲線圖及其優(yōu)點(diǎn)，可以看出帶回掃ESD在ESD保護(hù)方面具有更出色的性能和應(yīng)用前景。
SEUCS2X3V1BA介紹
SEUCS2X3V1BA是湖南靜芯研發(fā)的一款超低電容 ESD靜電保護(hù)器件，專門設(shè)計(jì)用于保護(hù)高速數(shù)據(jù)接口免受過應(yīng)力事件的影響，可適用于HDMI 2.0/2.1和USB 3.X/4.0的高速差分信號線防護(hù)。SEUCS2X3V1BA的工作電壓為3.3V，鉗位電壓為7.2V，具有 0.1pF 的極低電容。根據(jù)IEC 61000-4-2 (ESD) 規(guī)范， SEUCS2X3V1BA可用于提供高達(dá)±10kV(接觸放電)，±10kV(空氣放電)的ESD保護(hù)，并根據(jù)IEC61000-4-5標(biāo)準(zhǔn)承受高達(dá)5A(8/20μs)的峰值脈沖電流。
SEUCS2X3V1BA是國內(nèi)首款電容低至0.1pF的ESD防護(hù)器件。隨著超高速通信的需求日益增長，芯片組尺寸越來越小，對于瞬態(tài)電壓的耐受度也隨之降低，這增加了對 ESD 保護(hù)二極管的需求。更高的數(shù)據(jù)速率對寄生電容非常敏感，因?yàn)榇箅娙輹?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/1660643.html">阻抗失配、信號失真，并導(dǎo)致數(shù)據(jù)損壞或無法讀取。對于高速信號而言，ESD 保護(hù)二極管需要具有超低電容，以免干擾信號傳輸。湖南靜芯正是基于該需求研發(fā)出電容僅為0.1pF的SEUCS2X3V1BA 。
該器件的相關(guān)曲線圖及參數(shù)如下所示。
表1 SEUCS2X3V1BA 相關(guān)曲線圖
圖2 SEUCS2X3V1BA眼圖測試結(jié)果
At TA = 25℃ unless otherwise noted
表2 SEUCS2X3V1BA電氣特性表
應(yīng)用示例??????
下圖是湖南靜芯推出的USB4.0完整解決方案。USB4 2.0版本規(guī)范標(biāo)定接口最大數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)80 Gbps，并在單向傳輸時可實(shí)現(xiàn)高達(dá)120 Gbps的速率。其中USB-C的八個引腳（Tx1±、Tx2±、Rx1±、Rx2±）用兩個差分對組成兩個超高速數(shù)據(jù)傳輸通道，這種雙通道配置以每通道 40Gbps 的速度傳輸數(shù)據(jù)，在使用兩個通道時速度可達(dá)80Gbps。由于接口在傳輸大量內(nèi)容時數(shù)據(jù)線需要經(jīng)常插拔，在熱插拔的過程中有可能因?yàn)橄M(fèi)者的觸摸或金屬引腳短接引發(fā)靜電放電（ESD）等問題，因此選擇電容低至0.1pF的深回掃型ESD器件SEUCS2X3V1BA對引腳進(jìn)行保護(hù)。
圖3 Type-C帶PD應(yīng)用解決方案
VBUS引腳采用湖南靜芯研發(fā)的的TDS浪涌保護(hù)器ESTVS2200DRVRH進(jìn)行防護(hù)，低速數(shù)據(jù)差分線D+/D-使用本文介紹的深回掃型超低電容ESD器件SEUCS2X3V1BA進(jìn)行防護(hù)，SBU和CC引腳由于靠近VBUS，有可能發(fā)生短路現(xiàn)象而暴露在20V電壓下對系統(tǒng)造成傷害，故推薦使用湖南靜芯研發(fā)的24V的深回掃低電容靜電防護(hù)器件SEUCS2X24V1B。
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總結(jié)與結(jié)論
SEUCS2X3V1BA是湖南靜芯研發(fā)的國內(nèi)首款電容低至0.1pF的ESD防護(hù)器件，擁有低電容低鉗位電壓的優(yōu)異性能，可適用于HDMI 2.0/2.1和USB 3.X/4.0的等主流接口的高速差分信號線防護(hù)。
湖南靜芯深回掃型系列ESD器件工作電壓涵蓋1.0~38V，電流涵蓋4~30A，電容最低至0.1pF，封裝涵蓋CSP、FC及各類封裝形式。同時推出22V&33V TDS平緩浪涌抑制器，可用于保護(hù)工作電壓為20V、24V、28V、36V的系統(tǒng)，具有精準(zhǔn)且恒定的觸發(fā)電壓、優(yōu)異的鉗位性能及穩(wěn)定的溫度特性，可為系統(tǒng)提供更全面保護(hù)。結(jié)合TDS器件與深回掃ESD優(yōu)勢，湖南靜芯是國內(nèi)首家推出USB4.0完整解決方案的公司，詳情可以參考：“湖南靜芯推出USB4.0&PD3.0的ESD&EOS防護(hù)完整解決方案100W+80G/120G”與“湖南靜芯推出USB4.0&PD3.1的ESD&EOS防護(hù)完整解決方案140W&180W+80G/120G”等文章。
