消費(fèi)類電子設(shè)備的小型化與多功能化帶來(lái)了高密度設(shè)計(jì)和大流量數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘?hào)完整性挑戰(zhàn)；電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)的發(fā)展則對(duì)電池管理系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出更加嚴(yán)苛的要求，安全防護(hù)器件是這些需求得以保證的關(guān)鍵。不久前，TE Connectivity旗下業(yè)務(wù)部門(mén)—TE電路保護(hù)部推出了一系列單/多通道硅靜電放電(SESD)保護(hù)器件和能夠進(jìn)行回流焊的RTP器件，為消費(fèi)電子的高速接口和汽車(chē)動(dòng)力安全提供高可靠性的保障。
器件關(guān)鍵特性
在確保信號(hào)完整性的設(shè)計(jì)中，ESD保護(hù)器件要確保有很高的抗靜電放電能力，其次要有足夠低的電容、更高的帶寬及ESD保護(hù)器件批次的一致性。TE Connectivity亞洲區(qū)高級(jí)市場(chǎng)經(jīng)理陶航表示，通常，ESD保護(hù)器件有齊納二極管、金屬氧化物可變電阻(MOV)和瞬態(tài)電壓抑制二極管(TVS)，但在同時(shí)滿足上述特性方面，SESD(硅ESD)器件要比PESD(聚合材料ESD)擁有更好的表現(xiàn)。
TE電路保護(hù)部此次發(fā)布的新系列SESD共有8款，可幫助設(shè)備免受由靜電放電、浪涌和電纜放電所引起的損壞。新產(chǎn)品的電容典型值為0.10pF(雙向)和0.20pF(單向)，為目前市面最低值，比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的“超低電容”方案低92%的電容值。陶航表示，看電容值參數(shù)要注意標(biāo)稱的是引腳到引腳還是引腳到地的電容值，后者更關(guān)鍵，也較前者更難實(shí)現(xiàn)低值。SESD器件的超低電容大大減少了插入功耗，這在超高速應(yīng)用中對(duì)保持信號(hào)完整性至關(guān)重要。此外，該系列中的多通道器件具有一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的直通封裝，可允許PCB布線的匹配阻抗，這對(duì)于保持高速信號(hào)的完整性必不可少。
新系列SESD的另一個(gè)特性是具有目前市面產(chǎn)品中最高的ESD保護(hù)—20kV空氣放電和接觸放電額定值，而行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4-2定義的空氣放電和接觸放電額定值分別是8kV和15kV。“在高電壓ESD的沖擊下，ESD器件很可能出現(xiàn)短路導(dǎo)致端口永久性失效，或者因靜電放電導(dǎo)致ESD器件開(kāi)路、暴露下游芯片組從而帶來(lái)?yè)p壞的風(fēng)險(xiǎn)，高電壓額定值可降低這種風(fēng)險(xiǎn)。”陶航說(shuō)。小型化也是SESD的重要特性，其單通道器件采用0201和0402規(guī)格封裝，多通道(2、4、6通道可選)器件的封裝高度低至0.31mm，較競(jìng)爭(zhēng)器件降低了50%，使其能夠安裝在PCB板的邊緣，或安裝在電路板和連接器之間，從而提升了設(shè)計(jì)的靈活性。
RTP140R060S和RTP140R060SD是TE電路保護(hù)部同期推出的分別用于AC和DC的、具有一個(gè)140?C斷開(kāi)溫度(TOPEN)的可回流焊熱保護(hù)(RTP)器件。新器件和TE之前推出的RTP200器件外形一樣，但激活溫度更低。陶航表示，與必須在回流焊后才能安裝的TCO器件不同，RTP器件允許使用標(biāo)準(zhǔn)的表面貼裝生產(chǎn)方法，因此可免去手工裝配流程，從而降低生產(chǎn)成本。“RTP技術(shù)采用一種一次性電子激活程序而使其變得熱敏感，允許在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)中能夠于140?C實(shí)現(xiàn)斷開(kāi)。在激活之前，一個(gè)RTP器件能夠承受住3次無(wú)鉛焊料回流焊步驟(最高峰值為260攝氏度)而不會(huì)斷開(kāi)。而激活可以在系統(tǒng)測(cè)試或者實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)。”
一個(gè)RTP器件能夠承受住3次無(wú)鉛焊料回流焊步驟而不會(huì)斷開(kāi)，而激活可以在系統(tǒng)測(cè)試或者實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)。
用于額定交流應(yīng)用的RTP140R060S器件的串聯(lián)電阻僅為0.6mΩ(典型值)、具有250VAC的高電壓容量以及高電流交流中斷額定值(120V交流電壓下為80A)；RTP140R060SD器件的串聯(lián)電阻也是0.6mΩ(典型值)，其開(kāi)路溫度為140攝氏度，以防止誤觸發(fā)動(dòng)作。該器件具有32VDC高電壓容量和高電流直流中斷額定值(16V直流電壓下為200A)，這些特性使其特別適合于在直流應(yīng)用中的熱保護(hù)，而這些應(yīng)用必須保證高級(jí)別的可靠性和安全性。
主要適用領(lǐng)域
陶航表示，上述新型SESD器件非常適合智能手機(jī)、高清電視等消費(fèi)電子產(chǎn)品、汽車(chē)和其他具有高速接口的各種產(chǎn)品，如USB3.0/2.0、HDMI、eSATA、DisplayPort和Thunderbolt以及4K超高清(UHD)和1/4高清電視(QHD)等新興應(yīng)用。在過(guò)溫保護(hù)方面，RTP140R060S適用于低溫交流工業(yè)應(yīng)用，比如照明調(diào)光器等。調(diào)光器通常是嵌入在墻中，因此可能很難釋放熱量，從而導(dǎo)致過(guò)熱事故。并且，在這種類型設(shè)計(jì)中采用的MOSFET會(huì)因失效而進(jìn)入電阻模式，由此產(chǎn)生熱量而導(dǎo)致熱失控。RTP140R060S可以應(yīng)對(duì)空間和熱量的挑戰(zhàn)，能夠安裝在PCB板上靠近它所保護(hù)的MOSFET的地方。
RTP140R060SD用于額定直流應(yīng)用，有助于在低功率直流應(yīng)用中為MOSFET提供免受熱事件損壞的保護(hù)，適用于電動(dòng)工具、電子監(jiān)控和汽車(chē)電子等設(shè)計(jì)。