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欢迎来到 CMD 静电放电设计资源中心 (CMD ESD Design Resource Center) ,这里是提供信息和教育培训数字用户、移动和计算设备供应商有关静电放电 (ESD) 保护中出现的基本变化的 "Extreme ESD" 论坛。本网站包含的内容旨在消除对静电放电保护标准和结构的疑虑,让您能够安心采取下一个步骤来设计更可靠的系统。
不断变化的静电放电环境
目前,有两种基本变化会在系统设计方面对静电放电保护产生影响。首先,系统变得越来越容易造成静电放电损坏,而集成电路对静电放电损坏变得更加敏感。先前几代产品中能够采用的静电放电设备已无法对这些新的集成电路提供充分的保护。与此同时, I/O 端口的数据传输速率越来越高,这就需要更加关注信号的完整性。对于传统结构,通常必须在静电放电保护水平和信号完整性之间进行取舍。显然,这就需要采取一种新的静电放电保护方法,同时来实现可靠的静电放电保护和极佳的信号完整性。
为何传统的静电放电结构无法提供适当的保护?
有3 种主要变化会导致静电放电对终端系统越来越敏感:
- 更小的集成电路制造尺寸 – 由于目前最先进的特定用途集成电路 (ASIC) 的制造尺寸减小到 90 nm 及以下,对于这些设备而言能够导 致与静电放电有关的故障的电压和电流 大小也有所下降。越来越多地采用高速 数据接口在 确保强有力的 静电放电 保护的同时加大了保持高度信 号完整性的难度。更强大的 静电放电 保 护通常意味着电容更高,而电容会对信 号完整性产生不利影响,让设计者不得 不在二者中进行取舍。
- 芯片上保护的减弱 – 对静电放电损坏敏感度的提高已 经广为流传,近日产业委员会 (Industry Council) 宣布 ESD Target Specifications 将采取行动降低在芯片上静电放 电保护的标准,让外部静电放电保护 电路变得对确保足够的系统可靠性更 为重要。
- 不断变化的应用环境 – 随着用于未受控制环境(即没有 腕带接地线 或传导性和接地工作 台)中的 可 携式电脑、手机、 MP3 播放器、数码相机 和其它手持移动设备日益增多,静电放 电故障正变得愈加常见。在这些环境中 ,人们在连接和断开电缆时要接触 I/O 插头。便携式设备还会在正常使用 期间增大电荷,并在连接到另一个设备 (如电脑或电视)时释放出这种电量。
对于传统的静电放电结构,有力的静电放电保护和良好的信号完整性之间存在着对立关系。更强大的静电放电保护通常意味着电容更大,这就会对信号完整性产生不利影响,让设计者不得不谨慎权衡静电放电保护和信号完整性。随着人们对高速串行数据接口的采用和集成电路尺寸的变小,保持这两者间的平衡已变得愈加困难。传统的静电放电结构无法提供适当的保护,因为它们的设计意图在于保护这些新设备不断增大的敏感性。
哪些静电放电设备能提供最强有力的保护?
确定那种静电放电保护设备能提供最佳的解决方案变得越来越困难。许多设计者不知道在选择静电放电设备时哪些因素最重要。通常,许多静电放电保护数据表中不会提供答案,要不就是答案不太明显。对行业标准的阐释以及什么能构成充分的保护和可以接受的测试标准也存在混淆。如今的设计者还必须特别留意 ASIC 中将出现的 电压水平(箝位电压 )和电流大小(剩余电流)。虽然低电容对 信号完整性而言的确很重要,但也必须考虑 有关信号完整性的其它关键因素,如配置、 电容匹配和电阻匹配。
根本性转变 - PicoGuard 系列 Extreme ESD 装置
California Micro Devices 将推出两个新的 PicoGuard 系列 Extreme ESD 装置 – PicoGuard XP 和 PicoGuard XS 。这些新结构对于寻求解决先进高速数据接口的关键性静电放电保护和信号完整性难题的设计者而言是一种突破性的解决方案。
PicoGuard XP 能为敏感的高速集成电路(如传统的单结构无法奏效的 USB )提供强大的保护。新的PicoGuard XP 结构能极大地降低电压和减少流入被保护的 ASIC 的 剩余电流,从而在保护目前最敏感的 ASIC 时比市面上最好的静电放电二极管阵列表现好得多。 Picoguard XP 设备是保护对静电放电敏感的高速数据端口的理想选择。
PicoGuard XS 能为超高速数据接口提供静电放电保护。在超高速数据接口中,设计者们需要强大的静电放电保护和没有削弱的信号完整性表现。通过整合二极管与感应器来支持高频静电放电保护,并且在无需外部支持的情况下提供匹配电阻, PicoGuard XS 可解决设计和配置方面的问题,实现最佳的信号完整性,改善静电放电性能,同时它也是 HDMI™1.3 和 DisplayPort™ 等端口的理想解决方案。
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