双极性集成电路的ESD保护

提高ESD保护

使用大尺寸去耦电容有助于提高IC的ESD保护，使用足够大的电容时，ESD电荷不会打开钳位二极管。提高电容值实际上是降低了注入到器件的能量，因为C1远大于C0：

C1电容增大两倍，能量降低一半。

对于高速双极性IC，HBM测试中吸收的最大能量是lμJ；2kV人体模式中，如果电容小于0.02μF，钳位二极管会产生动作，如图4所示。为了使去耦电容的能量低于lμJ，去耦电容有两种选择：要么容值大于0.05μF，要么小于0.005μF。当使用更高的测试电压时，0.05μF电容的尺寸要增大。

实际应用中，通常不允许使用更大的电容。浪涌电流的要求会限制电容尺寸。如果不控制电压摆率，唯一限制浪涌电流的途径就是限制去耦电容的尺寸。

I_IN=C1×dV／dT

去耦电容与电源间的引线总是存在一定量的电感，通常也会接入一个滤波电感。这种配置下，最大浪涌电流取决于滤波电感与去耦电容的特征阻抗，类似于图2提到的机器模式中的电流限制。

这为电源滤波器和ESD保护方案的折中提供了灵活性。

可选方案有：

·使用更大的滤波电容，使最大ESD电压低于IC引脚所能承受的电压。

·使用小的滤波电容，使得IC钳位二极管在低能量时提供可靠保护。

·提高串联电感限制大电容产生的浪涌电流。

·增加外部钳位二极管，使ESD电压低于器件所能承受的电压。

结语

综上所述，在对器件进行ESD测试时，需要参照IC的可靠性报告，确认二极管、钳位二极管和传导路径适合测试电压，选择合适的电源去耦电容。MAXIM的ESD保护方案能够提供高度的可靠性保障，在ESD保护技术领域处于领先地位。经过严格测试的ESD产品能够承受±15kV人体模式、IEC1000-4-2气隙放电模式和±8kV IEC1000-4-2接触放电模式的冲击。