随着电子技术飞速发展,电子产品更新换代越来越快,产品功能日趋复杂化和多样化,与此同时,对产品可靠性和安全性的要求日益提高。电路保护技术因应这一需求也日益看涨。目前电路保护元器件已经发展成为一个种类繁多的新兴领域,业界对电路保护器件的需求也一直迅速增长,推动着电路保护技术迅速变革,怎样的电路保护器件才能应对瞬息万变的应用?
应对这一需求,近日TE旗下电路保护部门发布了两款新产品:面向各种高数据速率应用的硅静电放电(SESD)保护器件和新型可回流焊(RTP)热保护器件。
TE电路保护事业部市场经理陶航 |
SESD保护器件系列包括八款,可提供市场上最低的电容(双向:典型值为0.10pF,单向:典型值为0.20pF)、最高的ESD保护(20kV空气放电和接触放电)和最小尺寸封装(多通道:最小的直通外形尺寸、厚度为0.31mm)。TE电路保护事业部市场经理陶航表示,ESD保护器件在数据线上增加了电容,从而可能引起信号完整性问题,影响产品的性能和互操作性。随着设备的数据传输速率大幅提升,高速端口需要电容最低的ESD器件,以在提供最高等级保护的同时对信号传输的影响最小,怎样在保护敏感的下游器件免受瞬态电压损害的同时维持信号完整性和性能,对电路设计者是一大挑战。另外随着消费电子尺寸越来越轻薄,电路板面积和厚度也要求随之减小,电子设计工程师就需要更小尺寸、更薄的器件封装尺寸来满足这一需求。
TE新推出的SESD器件的超低电容带来了业界最低的插入功耗,这在超高速应用中对保持信号完整性至关重要。该器件可帮助免受由静电放电、浪涌和电缆放电所引起的损坏。多通道器件也具有一个特殊设计的直通封装,可允许PCB布线的匹配阻抗,这对于保持高速信号的完整性是必不可少的。具有超低电容、小体积和高静电放电额定防护等级的SESD器件,非常适合于智能手机、高清电视等类似消费电子产品、汽车和其他市场上使用当前和未来最高速率接口的各种产品,这些接口诸如USB3.0/2.0、HDMI、eSATA、DisplayPort和Thunderbolt。
另外在器件尺寸方面,TE电路保护部的SESD器件在持续的小型化趋势中带来了体积上的优势。已可供货的单通道器件采用0201规格XDFN小占位面积(0.6mm x 0.3mm x 0.31mm)封装和0402规格XDFN(1.0mm x 0.6mm x 0.38mm)封装。多通道SESD阵列(2、4、6通道可选)的封装高度低至0.31mm——与竞争性器件相比降低程度多达50%。SESD器件较低的总体高度使其能够安装在PCB板的边缘,或安装在电路板和连接器之间,从而提升了设计的灵活性。
TE SESD器件在体积上的优势提升了设计的灵活性
此外,一个微型化的四通道SESD阵列能够使用在一个面积比四个0201器件更小的电路板区域中,从而带来电路板面积、组装成本和器件成本上的降低。作为市场上最小的4和6通道直通阵列,这些器件在与采用了微型连接器的应用一起使用时仍然易于布线,这些新型连接器包括如HDMI的D型、mini DisplayPort、T/hunderbolt和USB 3.0 Micro-B等。
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TE此次推出的另一款可回流焊(RTP)热保护器件包括RTP140R060S(AC)RTP140R060SD(DC)两种型号,采用的是一种一次性电子激活程序而使其变得热敏感,允许在应用现场中能够于140℃实现断开。在激活之前,一个RTP器件能够承受住三次五铅焊料回流焊步骤(最高峰值为260℃)而不会断开。而激活可在系统测试或实际应用现场中实现。
RTP140R060S器件有助于防护低温交流工业应用中由过温事件带来的损坏,可应用于照明调光器等。因为调光器被嵌入墙中,因此可能热量难以释放,从而导致热事件发生。为了应对空间和热量的挑战,RTP140R060S器件能够安装在PCB板上靠近它所保护的器件旁。而用于额定直流的RTP140R060SD有助于在低功率直流应用中为MOSFET提供免受热事件损坏的保护。应用包括电动工具、电子监控和汽车电子等。
RTP器件X射线扫描图片
陶航表示,TE的RTP器件能够使用行业标准的元件贴装和无铅回流焊设备来快速方便地实现安装,可确保制造商们通过由手工装配过渡到表面贴装器件(SMD)工艺,从而实现显著地降低费用。TE去年推出的RTP200激活温度为200℃,应用现场中在200℃时断开,这次推出的是RTP140,激活温度是140℃,陶航说接下来将会推出激活温度分别为120℃、160℃的系列产品。
最后,陶航分享了选择保护器件的几点建议,一是越接近接口越好,二是在定型设计时,建议工程师多做测试,这样可更好的发现产品的一致性问题。
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