ESD-Werte von Dioden und Bipolartransistoren

Während es einfach ist, ESD-Bewertungen für ICs (bipolar, CMOS und jede Mischung) und in gewissem Maße für MOS-Transistoren (aus den inhärenten Gründen) zu finden, finde ich keine ESD-Bewertung für viele gängige Dioden (abgesehen von TVS- und Zener-Geräten). , angesichts ihrer Verwendung).

Nehmen wir an, ich suche nach der ESD-Bewertung einer S1J- oder S1M-Diode: Kein Hersteller scheint sie im Detail zu beschreiben. Liegt es daran, dass sie als massive Hochspannungsteile (die mit bis zu 1 kV DC betrieben werden) bereits über einem "interessanten" Wert liegen?

Nochmals, wenn ich nach der gleichen Bewertung eines BAS21-Teils suche, nur einer 250-V-Diode, kann ich sie nicht von gängigen Lieferanten finden.

Sogar bis zu einem bescheidenen BC847 bipolaren NPN, keine Details zur ESD-Einstufung, Blick in ein paar Datenblätter.

Wenn eines dieser Teile falsch gehandhabt oder an den Außenanschluss eines Geräts angeschlossen wird, kann es leicht mit gefährlichen Spannungen in Kontakt kommen. Ich würde gerne mehr über diese Bewertungen erfahren und warum sie nicht aufgeführt sind.

Alle diese Komponenten haben verschiedene Spannungsgrenzen, die in ihren Datenblättern angegeben sind. Sprechen Sie also von "ESD" aus der Perspektive des menschlichen Körpermodells oder von etwas anderem? Wenn sich Ihre Frage auf Abwicklungsverfahren bezieht, dann sagen Sie bitte.
Wie bei einem Kommentar unten ist meine ursprüngliche Frage vielleicht unklar. Nehmen Sie es als: Warum hat eine ESD-Unterdrückungsdiode in ihrem Datenblatt Grenzwerte angegeben, eine Standarddiode jedoch nicht? HBM und MM sind möglicherweise unterschiedlich, aber was ich meine, ist, dass in ihrem Datenblatt überhaupt keine Bewertung steht: Ich weiß, dass ein 1,5KE100A mit etwa 100 V IEC-61000-4-2 arbeitet, was für ein 1N4002 mit einer Nennspannung von 100 V?

Antworten (3)

ICs sind ESD-geschützt, indem Dioden von E/A an Schienen angeschlossen werden.

Wie würden Sie eine Diode schützen? Durch die Verwendung einer anderen Diode? Die Diode hat zwei Möglichkeiten, wenn sie von einer Überlastung getroffen wird. (a) Es leitet in Vorwärtsrichtung. Viele Dioden haben eine Spitzenstromspezifikation, die tendenziell um Größenordnungen höher ist als die Art von Dioden, die Sie zum Schutz in einen IC einbauen können. (b) Es blockiert in umgekehrter Richtung. Sie haben bereits eine Spezifikation für die Spitzensperrspannung, die es aufnehmen kann, ohne zusammenzubrechen.

Transistoren sind ähnlich. Wenn Sie mit einer ESD-Spitze rückwärts auf einen Übergang treffen, haben Sie im Datenblatt bereits die Spannungsgrenze für diesen Übergang, oberhalb derer er zusammenbrechen kann. Ein Vorwärtsübergang neigt dazu, sich selbst wie eine Diode zu schützen.

Im Allgemeinen sind die gängigen Transistoren in „Kochqualität“ (wie BC847) ziemlich robust und mit großen Prozessen gebaut. Es sind ICs mit kleinen Übergängen, die explizit geschützt werden müssen, und FETs mit einem Gate mit sehr hoher Impedanz. Sie können Mikrowellendioden und Transistoren kaufen, die sehr anfällig für ESD sind, da sie mit winzigen Übergängen gebaut werden müssen, um bei hohen Frequenzen zu funktionieren.

Ja, während Rückwärtsstrom-ESD gewöhnliche Transistoren beschädigt, reicht der Schaden nicht aus, um ihn zu messen, es sei denn, er wird viele Male wiederholt.
"Die Diode hat zwei Möglichkeiten, wenn sie von einer Überlastung getroffen wird." Drei Möglichkeiten: Wenn die Sperrspannung hoch genug ist, geht es in den Rückwärtsdurchbruchmodus und beginnt wieder, Strom zu leiten.
Es tut mir leid, in einigen Punkten nicht einverstanden zu sein. Erstens können Sie eine Standarddiode mit einer Avalanche/TVS-Diode schützen, das ist eine Tatsache. Zweitens ist BJT nicht so "robust", nur eine Figur einer gemeinsamen Basis, die mit BC847 verbunden ist, wo Sie den Emitteranschluss der Außenwelt aussetzen. Seine Brotspannung ist ziemlich niedrig, vielleicht etwa 5-6 V, aber es gibt noch mehr (siehe nächste Antwort)
Übrigens, zur Übergangsgröße: Jede große blau / weiße LED kann mit einem winzigen Rückstrom sehr leicht beschädigt werden, selbst wenn sie eine Nennleistung von mehreren zehn Watt hat (wenn sie direkt polarisiert ist). Aus diesem Grund werden sie normalerweise durch einen internen Zener/TVS geschützt

Gewöhnliche Übergänge (denken Sie an Dioden und BJTs) werden durch die durch den Strom und nicht durch den Strom allein verursachte Wärme beschädigt, sodass sie vor dem Absterben eine beträchtliche Menge an Energie verbrauchen können. Herkömmliche Dioden und BJTs können einige Millijoule verbrauchen, was ungefähr dem entspricht, was ein ESD-Schock liefert.

ESD kann leicht einen Übergang beschädigen, der von vornherein in Sperrichtung vorgespannt ist. Dies liegt daran, dass der durch ESD erzeugte anfängliche Lawinenstrom durch die angelegte Sperrspannung aufrechterhalten wird und weitaus mehr Energie liefert als die anfängliche ESD-Entladung.

Eine ausreichend hohe Energie kann lokale Punkte in einem PN-Übergang überhitzen, wodurch dieser ausfällt, lange bevor der gesamte Übergang erhitzt wurde. Übliche ESD-Schäden beziehen sich nicht auf große Bereiche in der Verbindungsstelle. Es gibt viele Beispiele aus der Röntgeninspektion fehlerhafter Geräte aus dem Automobilbereich (wo große Investitionen in die Sicherheit getätigt werden) und von IPC gemeldet. Einige von ihnen lassen die Geräte monatelang scheinbar einwandfrei funktionieren und wenden sich dann plötzlich einem Fehler zu.

ESD-Schaltungen überleben das ESD-Ereignis, indem sie die ESD-Ladungsströme tief in das Silizium leiten, sodass der BULK aufgeheizt wird.

Dioden haben naturgemäß große aufzuheizende Volumina, zumindest wenn sie in Vorwärtsrichtung gepolt sind.

Die Hauptfrage bleibt weiterhin bestehen: Wenn eine TVS-Diode, die für die ESD-Unterdrückung ausgelegt ist, einen Grenzwert hat, der in IEC-61000-Tests definiert ist, warum hat eine Standarddiode (die nicht für die ESD-Unterdrückung definiert ist) keine Grenzwerte in ihrem Datenblatt? Vielleicht hätte ich das ursprüngliche Posting so posten sollen, meine Schuld