ESD二极管保护效果是否有所差别？

几种保护二极管的比较

为了进行公平的比较，所选元器件应当有相似的封装尺寸和参数指标。用来比较的是三只ESD保护二极管，当对它们的电特性进行比较时，认为这些器件可以彼此互换。这些器件都是双向的ESD保护器件，具有同样的击穿电压(6.8V)、电容(15pf)和封装外形(1.0×0.6×0.4 mm)。这里所选择的产品分别是竞争对手１的RSB6.8CS、竞争对手２的PG05DBTFC和安森美半导体的ESD9B5.0ST5G。

当对以上器件的DC性能进行比较的时候，结果看起来似乎是相同的(参见图2所示曲线)。此外，它们都声称符合IEC61000-4-2第4级标准，这就意味着它们将都经受住高达8kV接触电压的ESD冲击。

图2：三种ESD器件的DC特性对比。

为了比较每个器件的箝位性能，利用示波器来抓取ESD发生期间的电压波形。利用完全相同的测试条件，对上述器件进行并排测试。图3中显示出每个二极管对正/负ESD脉冲的响应曲线。所用的输入脉冲为IEC61000-4-2 level 4的标准接触电压(8kV)。

图3：三种ESD保护二极管的箝位电压对比(示波器屏幕图)。

从图3所示的图上可见，显然，与两个竞争对手的器件(蓝色波形)相比较，安森美半导体保护解决方案(黑色波形)可提供更低的ESD脉冲箝位电压。与KEC的18V和Rohm的23V相比较，安森美的器件将正脉冲箝位在14V。而在负脉冲期间，这三个器件之间箝位电压的差异更加明显。安森美、竞争对手２和竞争对手１的器件对负脉冲的箝位电压分别是20V、34V和42V。在负ESD期间这三种器件之间有明显的区别，竞争对手２的器件的箝位电压比安森美的器件高70%，而竞争对手１的器件的箝位电压则是安森美器件的两倍之多。通过竞争对手的保护器件后的剩余负脉冲电压对那些更容易受到ESD破坏的新IC设计有潜在的危险。然而，安森美的器件却能在负脉冲和正脉冲两个方向上保持低的箝位电压，从而将遭受正/负ESD脉冲的破坏风险都保持在最低水平。

好的保护器件需要对正/负ESD脉冲都能进行很好的箝位，以保证终端产品在现实条件下实现最高的可靠性。在正/负两个方向上的低箝位电压确保器件能保护极敏感的IC，这使得设计工程师能利用可以实现更多功能和更高速度的最新IC技术。安森美半导体设计的保护器件不仅能够使IC能够经受ESD冲击，而且提供了市场上最低的箝位电压。认识到在选择ESD保护器件时箝位电压变得日益重要，安森美半导体在最新的保护器件的数据源中提供了类似图3中的钳位特性。

作者：Lon Robinson

　　ESD保护二级管市场工程师

　　安森美半导体