Transcript 立昌先進科技股份有限公司 宏起股份有限公司 SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC. ：

立昌先進科技股份有限公司
宏起股份有限公司
Sale Office ：
桃園縣蘆竹鄉南崁路二段66-9號
Factory：
桃園縣龜山鄉山鶯路340巷6號
E-mail: [email protected]
Homepage:http://www.sfi.com.tw
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.
晶片型暫態電壓抑制器
Transient Voltage Suppressors
Multilayer Surface Mount TVS
• High Reliability and Stable Supply
高品質信賴與長期之穩定供應
2220 1812 1210
1206 0805
0603
SFI is a world leader in SMD technology
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.
0402
…
產品設計(一)
TVS 乃將金屬電極印製於厚度精準之陶瓷薄膜
上，然後堆疊成型。
Termination Edge
端極邊緣
Ceramic Layer
薄膜疊層
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.
Electrode
內電極
產品設計(二)
TVS擁有非線性之電壓電流特性，在突波與能量之
處置上 能力更強大，且不具方向性。
Inner electrode
內電極
Semiconducting Ceramic
半導性材質
End Termination
端極
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.
動作原理(一)
電壓依存性
暫態電壓抑制器(TVS)，是一種電壓依存性的變阻器。
它具有非線性的歐姆特性，當電壓增加到一個界線後會
造成TVS的電阻值急遽下降（從１０９Ω降到３～５Ω）
誘導電流從抑制器通過而不流入系統中，使短路現象伴
隨過激電壓同時發生，而讓系統得到安全保護。
Breakdown Region
Voltage（V）
Current （A）
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.
動作原理(二)
ＳＦＩ的暫態電壓抑制器能夠藉由限制突波電壓即
吸收能量而可靠的保護電路系統免於過激電壓的侵
害，它們通常備用於保護半導體。
Clamped
Transient
voltage
Transient
voltage
Vc
Transient Current
TVS
Protected
Load
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.
取代特性
藉由TVS之運用，可簡化並節省電路空間之設計，並
增加系統之穩定度。
TVS
Single component solution
EMC
Diode
Capacitance
3 components solution
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.
等效電路
藉由TVS之運用，可簡化並節
省電路空間之設計，並增加系
統之穩定度。
L
Rv
R
C
L
Body Inductance
C
Device Capacitance
Rv
TVS Equivalent Model
R
Voltage Variable Resistor
Insulation Resistor
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.
如何選用TVS ?
Surge
C ,A Series
QUESTION
問題?
Customer
Design
ESD
E Series
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.
Surge 與ESD的相異點
Surge
ESD
規範
IEC61000-4-5
IEC61000-4-2
特性
高電流低電壓
高電壓低電流
能量
大(焦爾)
小(微焦爾)
時間
8×20 or 10×1000uS
0.7~1.0 nS
波形
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.
如何選用 TVS FOR Surge問題 ?
計算電路電壓最大變化量是否小於所安裝TVS 的
崩潰電壓Breakdown Voltage。
評估電路中零組件最大耐突波電壓大小。
計算電路中最大突波電流並由VARISTOR中I-V特性曲
線中找出Vclamp(Clamp voltage)及Vclamp時的工作
電流(Iclamp)。
由Vclamp及Iclamp並依突波時態(8*20μs)波形可計算
出此VARISTOR所消耗的功率(joules)。
比較線路消耗功率(joules)需小於VARISTOR規格功率
值，以免本身遭燒損。
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.
如何選用 TVS FOR ESD問題 ?
TVS元件電容值(Capacitance):依I/O傳輸速度
工作電壓(Working Voltage):略高於或等於系統電壓
漏電流(Leakage Current):越小越好(在工作電壓下)
箝制電壓(Clamping Voltage):依工作電壓設計而訂
反應時間(Response time)< 1 nS
雙向保護(Bi-directional Protected)
耐靜電能力(ESD Withstands):越高越好
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.
產品介紹(一)
C 系列介紹
一般特性:
◎ 晶片尺寸：從0402到2220( 英吋 )
◎ 薄膜和高精密技術
Normal State
◎ 專為表面黏著設計之無接腳SMD式結構
◎ 額定交流電壓從2.5V~60V
◎ 額定能量最高到8.8焦耳
◎ 低抑制電壓、高能量吸收
◎ 低感量、快速反應
◎ 對電路電壓的高度穩定性
◎ 優異的溫度係數
◎ 適合自動插取設備，可以帶裝
◎ 與大部分表面黏著組裝設備及表面黏著技術相容
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.
產品介紹(二)
A 系列介紹
一般特性：
◎晶片尺寸：從1206到2220( 英吋 )
◎薄膜和高精密技術
◎專為表面黏著設計之無接腳SMD式結構
◎蓄電池額定直流電壓從12V~24V
◎較小的工業標準晶片體積
◎高能量吸收，特別是可以解決電路傾斜
◎零感量，針對突波有快速的反應
◎廣泛的操作溫度範圍
◎對熱衝擊有高抵抗力
◎具有穩定的保護能力、最低的漏電流
◎適合自動插取設備並且可以帶裝
◎與大部分表面黏著組裝設備及表面黏著技術相容.
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.
產品介紹(三) E 系 列 介 紹
一般特性:
◎ 晶片尺寸：從0402到0603( 英吋 )
◎ 薄膜和高精密技術
◎ 專為表面黏著設計之無接腳SMD式結構，防治ESD
◎ 低抑制電壓、高能量吸收
◎ 低電容值(2.5 pF)、快速反應(Response time 小於0.5 nS)
◎ 對電路電壓的高度穩定性
◎ 優異的溫度係數，低漏電流(0.1 uA at Working Voltage))
◎ 高絕緣阻抗(High Insulation Resistance)
◎適合自動插取設備，可以帶裝
◎ 與大部分表面黏著組裝設備及表面黏著技術相容
◎通過 IEC61000-4-2 Level 4 15KV/8KV
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.
How to Order C, A Series
SFI 0402 ML 050 C
Series：
Company Logo
C Series
Breakdown Voltage：
a
Where 050 =05 ×100 = 5(V)
L
T
W
Size ：
Model
Length(L)
Width(W)
Thickness(T)
Termination(a)
Multilayer Ceramic
Unit mm
0402 Series
0603 Series
0805 Series 1206 Series 1210 Series 1812 Series 2220 Series
1.0 ±0.15
0.50 ±0.15
0.6 Max
0.25 ±0.1
1.60 ±0.15
0.80 ±0.15
0.9 Max
0.3 ±0.1
2.00 ±0.20
1.25 ±0.15
1.2Max
0.3 ±0.1
3.2 ±0.20
1.6 ±0.15
1.5Max
0.5 ±0.2
3.2 ±0.20
2.5 ±0.20
1.5 Max
0.5 ±0.2
4.5 ±0.20
3.2 ±0.20
2.0Max
0.5 ±0.3
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.
5.7 ±0.20
5.0 ±0.20
2.5Max
0.5 ±0.3
How to Order E Series
SFI 0402-050 E 220 M P
Company Logo
Package：
P: Taping
C: normal
Size ：
Unit mm
Model
Length(L)
Width(W)
Thickness(T)
Termination(a)
0402 Series
1.0 ±0.15
0.50 ±0.15
0.6 Max
0.25 ±0.1
0603 Series
1.60 ±0.15
0.80 ±0.15
0.9 Max
0.3 ±0.1
Cap. Tolerance：
M : ±20%
K : ±10%
Cap. Value：
MAX
Working Voltage：
050 : 5V
120 :12V
240 :24V
Where 220 =22 ×100 = 22(pF)
Where 2R0 = 2 ×100 = 2(pF)
a
Series：
L
T
ESD Protect Solution
W
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.
產品應用
產品應用在
• 通 訊 → I-Phone、手機、傳真機…
• 消費電子 → 電視、音響、安全插座、錄放影機…
• 商業機器 → 影印機、空調設備、各類警報器…
• 資訊處理 → 筆記型電腦、液晶顯示器、數據機、掃描
機、PDA…
• 工業機器 → 汽車、馬達、儀器設備…
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.
手機-系統產品應用參考
一般需求為接觸放電8KV(Level 4)以上
RF信號收發開關 or SAW線路之保護
Speaker, Microphone,
Earphone Jack 區域線路的保護
COG, LCM Driver 保護
電池電源區域保護
I/O接線接頭區域線路保護
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.
~~給RD建議~~
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.
設計者資訊
1.選擇TVS時，它的突波處置能力必須要能滿足被保護電
路防制預期的暫態性電流的需要。
2.選擇TVS時，其抑制電壓必須低於被保護電路的最大操
作電壓
3.在高速資料傳輸場效中，必須考慮TVS的電容值。
4.選擇TVS時，TVS的工作電壓必需大於等於被保護電
路的一般工作電壓。
5.需要特殊的電容值時( 如ESD防制 )請跟我們聯絡。
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.
實際設計運用的考量條件
最好依據之前所設計過的類似系統與ESD對策經驗。
在設計之初須與機構工程師配合。
如果PCB空間夠,最好預先Layout ESD保護元件的位置,
以免是到最後階段Relayout，若是不夠可以考慮MLCC
電容位置直接替代.
考慮ESD保護元件成本
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.
靜電放電測試設計概念參考
避免將敏感或重要的線路如Clock,Reset線路於PCB板邊的
位置。
PCB未使用的空間儘量佈滿Ground。
線路佈線長度儘可能縮短,因為越長的銅箔對於高頻的ESD
無非是一種接收天線,能夠感應出異常高的電壓。
多層板的線路架構可以降低ESD影響。
多佈一條連接至重要信號線路佈線兩端的佈線,並將此線儘
可能與地線平面平行,及靠近,此舉有助於將ESD導入到地。
對於I/O Port對ESD保護 ,可以並聯一到多個低容值TVS,儘
可能靠近被保護的裝置。
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.
SFI ELECTRONICS TECHNOLOGY INC.