ESD7004和SZESD7004：高速數(shù)據(jù)線的ESD防護(hù)利器

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，靜電放電（ESD）防護(hù)是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，尤其是對(duì)于高速數(shù)據(jù)線而言。今天，我們就來(lái)深入了解一下安森美（ON Semiconductor）的ESD7004和SZESD7004這兩款低電容ESD保護(hù)二極管，看看它們是如何為高速數(shù)據(jù)線提供可靠防護(hù)的。

文件下載：onsemi ESD7004 ESD保護(hù)二極管.pdf

產(chǎn)品概述

ESD7004和SZESD7004是專門為保護(hù)高速數(shù)據(jù)線免受ESD影響而設(shè)計(jì)的。它們具有超低電容和低ESD鉗位電壓的特點(diǎn)，非常適合用于保護(hù)對(duì)電壓敏感的高速數(shù)據(jù)線。其直通式封裝設(shè)計(jì)，方便PCB布局，能夠確保高速差分線（如USB 3.0和HDMI）之間的阻抗一致。

簡(jiǎn)化示意圖

產(chǎn)品特性

低電容特性

該器件的典型電容僅為0.4 pF（I/O到GND），如此低的電容值能夠有效減少對(duì)高速信號(hào)的影響，確保信號(hào)的完整性。大家可以思考一下，在高速數(shù)據(jù)傳輸中，低電容對(duì)于信號(hào)質(zhì)量的提升到底有多重要呢？

符合多種標(biāo)準(zhǔn)

它能夠滿足IEC 61000 - 4 - 2（Level 4）標(biāo)準(zhǔn)，具備出色的ESD防護(hù)能力。同時(shí)，低ESD鉗位電壓可以將ESD事件中的電壓限制在較低水平，保護(hù)敏感電路元件。

應(yīng)用廣泛

帶有SZ前綴的型號(hào)適用于汽車和其他有特殊場(chǎng)地和控制變更要求的應(yīng)用，并且通過(guò)了AEC - Q101認(rèn)證，具備生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序（PPAP）能力。此外，該器件為無(wú)鉛產(chǎn)品，符合環(huán)保要求。

典型應(yīng)用

ESD7004和SZESD7004適用于多種高速數(shù)據(jù)接口，如USB 3.0、HDMI、Display Port和eSATA等。這些接口在現(xiàn)代電子設(shè)備中廣泛應(yīng)用，對(duì)ESD防護(hù)的要求也越來(lái)越高，而這兩款器件正好能夠滿足這些需求。

最大額定值

需要注意的是，超過(guò)最大額定值可能會(huì)損壞器件，影響其功能和可靠性。

電氣特性

反向工作電壓

反向工作電壓（VRWM）最大為5.0 V（I/O引腳到GND），這決定了器件在正常工作時(shí)能夠承受的反向電壓。

擊穿電壓

擊穿電壓（VBR）在測(cè)試電流IT = 1 mA（I/O引腳到GND）時(shí)為5.5 V，當(dāng)電壓超過(guò)這個(gè)值時(shí)，器件會(huì)進(jìn)入擊穿狀態(tài)，開(kāi)始發(fā)揮ESD防護(hù)作用。

反向泄漏電流

反向泄漏電流（IR）在VRWM = 5V（I/O引腳到GND）時(shí)最大為1.0 μA，較小的泄漏電流可以減少功耗，提高器件的效率。

鉗位電壓

在不同的測(cè)試條件下，器件的鉗位電壓有所不同。例如，在lpp = 1 A（I/O引腳到GND，8x20 μs脈沖）時(shí)，鉗位電壓（Vc）最大為10 V；在IEC61000 - 4 - 2，±8 KV接觸的情況下，鉗位電壓可參考相關(guān)圖表。

結(jié)電容

結(jié)電容（CJ）在不同的測(cè)試條件下也有不同的值。在VR = 0V，f = 1 MHz時(shí)，I/O引腳之間的結(jié)電容典型值為0.2 pF，最大值為0.3 pF；I/O引腳與GND之間的結(jié)電容典型值為0.4 pF，最大值為0.5 pF。低結(jié)電容有助于減少信號(hào)的衰減和失真。

ESD電壓鉗位

在ESD事件中，對(duì)于敏感電路元件來(lái)說(shuō)，將IC所承受的電壓限制在盡可能低的水平至關(guān)重要。ESD鉗位電壓是指在ESD事件中，ESD保護(hù)二極管兩端的電壓降。安森美通過(guò)示波器截圖的方式，展示了ESD保護(hù)二極管在ESD脈沖時(shí)域內(nèi)的整個(gè)電壓波形，方便工程師進(jìn)行分析和評(píng)估。具體的測(cè)試方法和截圖解讀可參考相關(guān)應(yīng)用筆記。

傳輸線脈沖（TLP）測(cè)量

TLP測(cè)量能夠提供電流與電壓（I - V）曲線，準(zhǔn)確展示ESD保護(hù)器件的ESD能力。因?yàn)門LP測(cè)試中的電流水平和時(shí)間尺度與ESD事件相匹配，所以可以很好地模擬ESD事件。ESD7004的典型TLP I - V曲線展示了器件的開(kāi)啟電壓以及在不同電流水平下的鉗位能力。

封裝與訂購(gòu)信息

這兩款器件采用UDFN10（無(wú)鉛）封裝，每盤3000個(gè)，采用帶盤包裝。對(duì)于帶盤規(guī)格的詳細(xì)信息，可參考相關(guān)的包裝規(guī)格手冊(cè)。

總結(jié)

ESD7004和SZESD7004憑借其低電容、低鉗位電壓、符合多種標(biāo)準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn)，成為高速數(shù)據(jù)線ESD防護(hù)的理想選擇。在實(shí)際的電子設(shè)備設(shè)計(jì)中，工程師可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇和使用這兩款器件，為高速數(shù)據(jù)接口提供可靠的ESD防護(hù)。大家在使用過(guò)程中有沒(méi)有遇到過(guò)ESD防護(hù)方面的問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。