ESD阵列优化PCB面积

ESD二极管阵列解决方案的最大优点是，在一个外部尺寸极小的封装内提供4个或5个TVS二极管。实际上，这是保护整个I/O连接器所必须的，因为ESD干扰的入口点通常集中于一个相对较小的面积上。

ESD保护二极管被焊接在I/O连接器附近，用于防止61000-4-2标准规定的8kV接触放电和15kV空气放电时所产生的任何损坏。这意味着当通过一个330Ω电阻给一个150pF电容放电时，ESD保护二极管能够抵抗15kV的电压。

ST最近扩充了保护二极管阵列产品线，推出了一个名为M6的微型封装。新产品比现有的SOT323和SOT666节省PCB空间高达75%和45%。

超高速数据线路保护

按照目标应用的信号传输速度选择TVS二极管是设计高效ESD保护功能的关键之一。基本上，前面提及的信号的数据传输速率越高，ESD保护二极管的电容就要求越低。

因此，必须把保护组件在电流信号上产生的干扰降至最低。这与TVS二极管的寄生电容有直接的关联。例如，在USB2.0的情况中，因为数据传输速率达到480Mbps，所以需要ESD保护组件的电容极低。

实验室的测量结果显示，寄生线电容高于3.5pF的ESD保护二极管可能会在高速数据传输时产生很大的信号干扰。结果可能导致USB2.0收发器无法正常读取数据。而对于USB1.1接口，寄生电容大约50pF的二极管并不会构成任何数据完整性问题。这就是USB2.0的ESD保护组件的额定寄生电容在0V时通常要求低于3pF的主要原因。

USBULC6-2P6就是专门为满足高速数据接口的需求而开发的。这个产品的主要功能是保护USB接口。所有引脚都符合要求最严格的IEC61000-4-2第4级ESD标准。典型线路电容是2.5pF，保证低于3.5pF，可完全满足USB接口的所有设计要求。

图2：ESD二极管阵列保护的Tflash连接器

两条数据线路之间的差分电容均衡性是设计人员必须考虑的另一个特性。因此设计人员可以给电容参数差量极小的数据线路设计极其相似的组件。这是硅二极管的一个十分显著的优点，因为变阻器的电容偏差大约10%到20%。

新的收发机发射信号的速度非常快，同时耗电也越来越大，为了有助于优化电池使用寿命，超低电容的ESD保护二极管的漏电流被降低到1微安以下。