TVS臺面缺陷造成的失效常常是批次性的。TVS制造工藝過程中造成芯片臺面損傷的原因主要有兩個:1)芯片在酸蝕成型時,由于氫氟酸、硝酸混合液配方過濃或溫度過高而反應劇烈。2、燒焊過后進行堿腐蝕清洗時,腐蝕液濃度過大、溫度過高而造成堿腐蝕清洗過重。臺面缺陷或損傷的TVS器件經過溫度循環和箝位沖擊等篩選試驗后,進行電參數測試時通常表現為短路或擊穿特性異常,從而被剔除。但輕微臺面損傷的TVS器件在篩選后電參數測試時不易被發現,可能被列為良品出廠。這些TVS器件在使用過程中經受長時間熱、電、機械等應力的作用后,臺面缺陷加劇,在缺陷處形成載流子產生-復合中心,使表面反向漏電流**增加。大的表面反向漏電流使pn結邊緣溫度升高,產生熱電綜合效應,**終導致pn結邊緣半導體材料溫度過高燒毀。將TVS 二極管加在信號及電源線上,能防止微處理器或單片機因瞬間的脈沖。陜西5000W瞬態抑制二極管原理
過電應力當瞬態脈沖能量超過TVS所能承受能量時會引起TVS器件過電應力損傷,特別是當瞬態脈沖能量達到TVS所能承受能量的數倍時會直接導致TVS器件過電應力燒毀,失效模式表現為短路。過電應力短路失效的TVS芯片在掃描電鏡下觀察。可發現pn結表面邊緣的熔融區域或體內硅片的上表面和下表面的黑斑。試驗表明,發生在結表面邊緣過電應力短路失效通常是由持續時間極短(ns級)的高能量瞬態脈沖所致,例如:EMP、ESD產生的脈沖:體內過電應力失效通常是由持續時間稍長(us級以上)高能量脈沖所致,例如:電快速瞬變,雷電產生的脈沖。如果高能量瞬態脈沖持續時間介于ns級和μs級之間,則短路可能發生在結邊緣表面,也可能發生在體內。廣西1500W瞬態抑制二極管分析SMA/DO-214AC封裝的TVS一般有MAJ,P4SMA,TPSMAJ,SMA6J等系列。
5、對于數據接口電路的保護,還必須注意選取具有合適電容C的TVS器件。6、根據用途選用TVS的極性及封裝結構。交流電路選用雙極性TVS較為合理;多線保護選用TVS陣列更為有利。7、溫度考慮。瞬態電壓抑制器可以在-55~+150℃之間工作。如果需要TVS在一個變化的溫度工作,由于其反向漏電流ID是隨增加而增大;功耗隨TVS結溫增加而下降,從+25℃到+175℃,大約線性下降50%雨擊穿電壓VBR隨溫度的增加按一定的系數增加。因此,必須查閱有關產品資料,考慮溫度變化對其特性的影響。
瞬態電壓抑制二極管(TransientVoltageSuppressor)簡稱TVS,是一種二極管形式的高效能保護器件。當TVS二極管的兩極受到反向瞬態高能量沖擊時,它能以10的負12次方秒量級的速度,將其兩極間的高阻抗變為低阻抗,吸收高達數千瓦的浪涌功率,使兩極間的電壓鉗位于一個預定值,有效地保護電子線路中的精密元器件,免受各種浪涌脈沖的損壞。由于它具有響應時間快、瞬態功率大、漏電流低、擊穿電壓偏差、箝位電壓較易控制、無損壞極限、體積小等優點。DO-201封裝的TVS有1.5KE系列(5000W)、LCE系列。
PN結的單向導電性PN結加正向電壓時導通,PN結加正向電壓時導通,(1)PN結加正向電壓時導通,如果電源的正極接P區,負極接N區,外加的正向電壓有一部分降落在PN結區,PN結處于正向偏置。電流便從P型一邊流向N型一邊,空穴和電子都向界面運動,使空間電荷區變窄,電流可以順利通過,方向與PN結內電場方向相反,削弱了內電場。于是,內電場對多子擴散運動的阻礙減弱,擴散電流加大。擴散電流遠大于漂移電流,可忽略漂移電流的影響,PN結呈現低阻性。引發 TVS 短路的**典型的原因是管芯與內引線組件、底座銅片燒結不良。江西200W瞬態抑制二極管電壓
TVS發生短路失效,釋放出的高能量常常會將保護的電子設備損壞,這是TVS我們極力減少或避免的情況。陜西5000W瞬態抑制二極管原理
對于接口電路來說,為了保護我們的內部電路,都會在信號進入到電路板的連接器處增加TVS,而TVS是由二極管構成的,是二極管就會有結電容,結電容的大小會對信號造成一定的影響,特別是高速信號,而這里給出了建議的結電容大小,以使對信號的影響盡可能的降低,保證能正常的通信。以下對各接口的結電容建議:GPIO接口結電容<30pF,pushbutton<30pF,Audio<10pF,USB2.0<2.5pF,USB3.0<0.5pF,USB3.1gen2<0.3pF,HDMI1.4<0.7pF,HDMI2.0<0.5pF,天線<0.2pF。陜西5000W瞬態抑制二極管原理
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