3 TVSダイオード (ESD保護用ダイオード) の重要特性

通常動作時 (ESD パルス非侵入時) の重要特性
ESD保護用ダイオードは逆方向に接続され、通常動作時は逆方向降伏電圧V_BR以下ですのでESD保護用ダイオードは動作しません。この電圧範囲ではダイオードのpnジャンクション部分に空乏層が生じ、コンデンサーとして動作しています。通常動作時の動作に対してESD保護用ダイオードを選択するときに気を付ける点は、以降で説明する以下の3 点です。

3-1-① 保護する信号ラインの信号振幅 (最大電圧) に対して、適切な逆方向降伏電圧V_BR を持っているか？
3-1-② 保護する信号ラインの周波数に対して、適切な端子間容量C_T を持っているか？
3-1-③ 信号の極性 (アナログ信号のようにGND をまたがる信号か？)

ESD侵入時の重要特性
ESD侵入時にはESD保護用ダイオードはオンまたは逆方向降伏の状態になります。片方向タイプでは正の方向のESD パルスに対しては逆方向降伏でESD を吸収し、負の方向のESDパルスに対してはダイオードがオンすることで吸収します。ここで被保護素子がESD パルスで破壊されないために重要なことは、以降で説明する以下3 点です。

3-2-① ダイナミック抵抗 (R_DYN) が低いこと
3-2-② クランプ電圧 (V_C) 、1st Peak Voltage が低いこと
3-2-③ 侵入したESD パルスの極性に対するESD保護用ダイオードの動作