专家详解便携设备ESD保护应用方案

       值得一提的，安森美半导体的这些高性能硅保护不仅提供极低电容和极低钳位电压，更采用极小的封装，是需要在超薄封装中提供优异保护性能的便携产品的极佳保护器件。如NUP4016采用极小的1.0 mm x 1.0 mm x 0.4 mm SOT-953封装保护4条高速数据线路，是如今市场上最薄的高速通信接口用ESD保护器件。

        ESD11L5.0D采用超小型1.0 mm x 0.6 mm x 0.37 mm SOT-1123封装，与采用SOT-723封装的市场上同类解决方案相比，占位面积小50%，厚度低20%，是如今市场上最薄的高速通信、USB 2.0数据和电源线路和保护用ESD器件。

        安森美半导体还规划提供尺寸小至0.6 mm x 0.3 mm x 0.3 mm的0201 CSP封装的ESD器件，保护单条线路，每条线路所占平面面积仅为0.18 mm2。

        采用安森美半导体半导体保护元件的USB 2.0高速应用保护示例

        USB 2.0接口在便携设备中的应用范围非常普及，在用户的日常使用中也有着极高的使用频率，故需要为高速的USB接口提供可靠的ESD保护。图2显示的是速度达480 Mbps的USB 2.0高速应用在带识别(ID)线路及不带ID线路两种情况下的简明结构示意图。


图2：USB 2.0高速(480 Mbps)应用结构示意图。

       以带ID线路的图2 a)为例，应用中需要以电容小于1 pF、小封装的器件保护3条极高速数据线路(D+、D-和ID)及1条大功率线路(Vbus)。针对这样的保护需求，既可以采用分立保护方案，如使用3颗ESD9L加1颗ESD9X，也可以采用集成保护方案，如1颗NUP3115UP或NUP4114UP(有1条线路未连接)。

       而在图2 b)的应用中，需要以电容小于1 pF、小封装的器件保护2条极高速数据线路及1条大功率线路(Vbus)。针对这样的保护需求，同样既可以采用分立保护方案，如使用2颗ESD9L加1颗ESD9X、1颗ESD7L加1颗ESD9X或1颗ESD11L加1颗ESD9X，也可以使用集成保护方案，如1颗NUP2114UP或1颗NUP4114UP(保护2个USB端口)。

      总结

       手机、数码相机等便携产品中的众多位置可能遭受ESD脉冲的影响并损坏其中特征尺寸越来越小、越来越敏感的集成电路，进而影响系统的可靠性。最有效的ESD保护方法是在便携设备的连接器或端口处放置外部保护元件。测试表明，硅TVS二极管比聚合物和压敏电阻等无源元件的钳位性能更优异，而安森美半导体的硅保护元件更是优于性能最接近的竞争器件。安森美半导体身为全球领先的高性能、高能效硅解决方案供应商，为便携设备的大功率、高速和极高速应用领域提供丰富的高性能硅保护元件系列，其中不少都是当今业界的领先产品。这些领先产品以极小的封装提供极低的电容和极低钳位电压，非常适合保护USB 2.0高速及HDMI等极高速应用。同时，客户得益于安森美半导体丰富的硅保护元件系列，能够为其USB 2.0高速等应用灵活地选择及搭配安森美半导体的硅保护元件，满足他们的不同应用需求。