江苏捷捷微电子股份有限公司创建于1995年,是一家从事半导体分立器件、电力电子元器件研发、制造和销售的江苏省高新技术企业、江苏省创新型企业、中国半导体协会会员单位、中国电器工业协会电力电子分会会员单位。公司建有“江苏省企业技术中心”、“江苏省工程技术研究中心”。公司具备的技术创新能力、良好的市场信誉和业务网络,是国内电力半导体器件领域中,晶闸管器件及芯片方片化IDM(整合元件制造商,即覆盖了整个芯片产业链,集芯片设计,制造和封装测试一体)的半导体厂商。公司“捷捷”牌产品已销往日本、韩国、西班牙、新加坡、台湾等国家和地区,可靠的质量得到了用户的充分肯定。
特点
TVS能承受的瞬时脉冲功率可达上千瓦,其箝位响应时间仅为1ps(10^-12S)。
TVS允许的正向浪涌电流在T =25℃,T=10ms条件下,可达50~200A。
双向TVS可在正反两个方向吸收瞬时大脉冲功率,并把电压箝制到预定水平,双向TVS适用于交流电路,单向TVS一般用于直流电路。
TVS器件分类:
按极性可分为:单极性和双极性两种;
按用途可分为:通用型和型;
按封装和内部结构可分为:轴向引线二极管、双列直插TVS阵列、贴片式和大功率模块等。
轴向引线的产品峰值功率可达400W、500W、600W、1500W和5000W。
其中大功率的产品主要用在电源馈线上,低功率产品主要用在高密度安装场合。对于高密度安装的场合,也可以选择双列直插和表面贴装等封装形式。
在这里介绍下便携式设备的ESD保护中如何应用TVS二极管器件。
便携式设备如笔记本电脑、手机、PDA、MP3播放器等,由于频繁与人体接触极易受到静电放电(ESD)的冲击,如果没有选择合适的保护器件,可能会造成机器性能不稳定,或者损坏。
一般情况下,对此类设备暴露在外面可能与人体接触的端口都要求进行防静电保护,如键盘、电源接口、数据口、I/O口等等。现在比较通用的ESD标准是IEC61000-4-2,应用人体静电模式,测试电压的范围为2kV~15kV(空气放电),峰值电流高为20A/ns,整个脉冲持续时间不超过60ns。在这样的脉冲下所产生的能量总共不超过几百个微焦尔,但却足以损坏敏感元器件。
便携式设备所采用的IC器件大多是高集成度、小体积产品,精密的加工工艺使硅晶氧化层非常薄,因而更易击穿,有的在20V左右就会受到损伤。传统的保护方法已不再普遍适用,有的甚至还会造成对设备性能的干扰。
TVS二极管的特点
可用于便携式设备的ESD保护器件有很多,例如设计人员可用分立器件搭建保护回路,但由于便携设备对于空间的限定以及避免回路自感,这种方法已逐渐被更加集成化的器件所替代。多层金属氧化物器件、陶瓷电容还有二极管都可以有效地进行防护,它们的特性及表现各有不同,TVS二极管在此类应用中的特表现为其赢得了越来越大的市场。
TVS二极管显着的特点一是反应迅速,使瞬时脉冲在没有对线路或器件造成损伤之前就被有效地遏制,二是截止电压比较低,更适用于电池供电的低电压回路环境。另外对TVS二极管设计的改进使其具有更低的漏电流和结电容,因而在处理高速率传导回路的静电冲击时有更理想的性能表现。
TVS(Transient Voltage Suppresser瞬态电压抑制器)是普遍使用的一种新型电路保护器件,它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。当它的两端经受瞬间的高能量冲击时,TVS能以的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗,以吸收一个瞬间大电流,从而把它的两端电压钳制在一个预定的数值上,从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。正因为如此,TVS可用于保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压,以及感应雷所产生的过电压。TVS管和稳压管一样,也是反向应用的。其中VR称为大转折电压,是反向击穿之前的临界电压。VB是击穿电压,其对应的反向电流IT一般取值为1 mA。VC是大箝位电压,当TVS管中流过的峰值电流为IPP的大电流时,管子两端电压就不再上升了。因此TVS管能够始终把被保护的器件或设备的端口电压限制在VB~VC的有效区内。与稳压管不同的是,IPP的数值可达数百安培,而箝位响应时间仅为1×10-12s。TVS的大允许脉冲功率为PM=VCIPP,且在给定大钳位电压下,功耗PM越大,其浪涌电流的承受能力越大。稳压管和TVS管的异同