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Infineon推出適用於無線應用產品的全系列 0201 及 0402 小型TVS二極體

 2010-09-29
英飛凌自 2007 年推出全球最小的TVS)二極體迄今,已經大幅擴展其輕薄型 TVS 二極體系列產品。 如今,英飛凌持續提供更多適用於最具挑戰性應用的產品,促成新型無線電子產品的小型化發展。 TVS 二極體為多種電子產品提供可靠的靜電放電 (ESD) 系統級保護 ,例如:

• 行動電話
• 平板電腦
• MP3
• 電子書
• 行動電視
• 遊戲機
• 數位相機
• 筆記型電腦
• 導航系統

外接介面(如:接頭和天線系統等)是常見的靜電放電進入點。對現今具高度敏感性的電子產品而言,ESD 將影響系統的可靠性,因此有必要使用外部二極體裝置,有效保護重要的接腳。英飛凌 TVS 二極體支援保護的典型應用包括(請同時參見表 1):

• USB 3.0/USB 2.0、HDMI 1.3/1.4、DisplayPort 及 DVI
• FM 收音機、行動電視及 GPS 天線系統
• 音源線、麥克風、喇叭、耳機
• 軌跡球、按鍵、鍵盤、電源線

表 1
Infineon-01.jpg


常見的有效靜電防護策略
英飛凌的二極體設計,超越了 IEC61000-4-2 工業標準所規範的最高等級(第 4 等級:接觸放電 ±8kV,空氣放電 ±15kV)。舉例來說,英飛凌 TVS 二極體不需增添任何元件,即可承受 ±20kV 的多次靜電放電事件,在某些情況下甚至可高達 ±30kV(請見表 1)。

除了讓系統在不降級的情況下承受多次靜電放電事件之外,有效的防護裝置還必須能夠將危險的 ESD 電流,自受保護的下游設備成功轉移至他處。 因此,防護裝置的箝制特性 (clamping behavior) 必須符合受保護的裝置,以確保受保護的 I/O 接腳通過最少電流。為了達成前述任務,防護裝置必須具備兩個主要特性:動態電阻遠低於受保護系統,以及非常快速的回應時間。英飛凌最新款 TVS 二極體的動態電阻值在所有暫態電流下皆低至 0.2 歐姆,因此可提供極低且穩定的箝制電壓,以及遠低於 1ns 的回應時間。由於具備前述重要的特性,英飛凌 TVS 二極體成為保護無線應用產品低電壓訊號線的最佳解決方案。

英飛凌提供各式 0201 及 0402 EIA 同等級裝置,透過單一元件保護一或兩條資料線。前述裝置適用於保護訊號電壓等級接近零之應用產品的外露接腳,以及具單極性電壓等級的線路,依二極體的類型而有所不同。所有英飛凌 TVS 二極體皆可以抵抗正負向的 ESD 衝擊。

如同其他英飛凌 TVS 二極體,上述所有產品不需增添任何元件,即可承受多重 ESD 衝擊。在 ESD 吸收功能方面,上述特製裝置皆超越最嚴格的工業標準 IEC61000-4-2 第 4 等級(請見表 1)。

全球最小 TVS 二極體的小型設計
上述 TVS 二極體採用 0201 及 0402 EIA 同等級封裝,TSSLP-2(thin super-small leadless package,輕薄超小型無引線封裝)的尺寸僅 0.62 x 0.32 mm,TSLP-2(thin small leadless package,輕薄小型無引線封裝)則為 1.00 x 0.60 mm。請見圖 1。
由於此類二極體裝置的尺寸極小,並採用底層電極板設計,因此可為高密度 PCB 板節省大量的空間。
封裝高度是設計新型電子設備時的關鍵要素。此類二極體的封裝厚度僅 0.39 (0402) 和 0.31mm (0201),是許多薄型電子產品主要製造商優先選擇的解決方案。
TSSLP-2 及 TSLP-2 二極體封裝皆符合綠色環保 (ROHS) 和無鹵 (Halogen-Free) 規範,適用於各種取放式 (pick-and-place) 的組裝。

圖 1
Infineon-02.jpg


更低且穩定的電容,提供最佳的眼狀圖品質
若要符合高頻應用產品的高速資料傳輸(例如 USB 3.0、HDMI 1.3 / 1.4)及天線應用產品的需求,必須儘量減少整個應用頻率範圍間所受到的寄生電容影響。專為保護高頻介面所設計的一般低電容保護裝置,其主要問題是 ESD 箝制效能不足,此類產品常見的例子包括積層式變阻器 (MLV) 及聚合物抑制器 (polymer suppressor)。英飛凌的技術克服了前述問題,實現了超低寄生電容值,降至 0.2pF (1MHz),同時確保極低的箝低電壓(表 1)。

電池壽命更長
可攜式電子產品已逐漸成為現今的市場趨勢,要求比以往更低的耗電量,以及更長的電池壽命。新的電子設計積極減少小型元件在一般工作模式中,所流出的漏電流。英飛凌 TVS 二極體的漏電流低於 1nA(表 1),最高不超過 50nA (請見規格表),對使用電池的電子產品而言,是一項顯著的優勢。

卓越的供應鏈
如同所有英飛凌的產品,所有小型 TVS 防護裝置皆具有相同的最佳品質,以及通過驗證之高產能系統供應商才能提供的優勢。

圖表
圖 1: 封裝圖示: TSSLP-2、TSLP-2、TSLP-3、TSLP-4。
圖 2: 英飛凌 TVS 二極體與陶瓷積層式變阻器 (MLV)之 TLP 標繪圖及動態電容的比較。TLP 參數: 50 歐姆、脈衝寬度 30ns、脈衝上升時間 0.6ns。
表 1: 應用、零件名稱及參數。如需更詳細的資訊,請參閱規格表。