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ESD Array 陣列響應速度?

來源：音特電子發布日期：2025-11-01 瀏覽次數：343次

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單個二極管的反向恢復時間trr與陣列整體的ESD響應速度有何關聯？

首先，理解一下反向恢復時間trr

反向恢復時間指的是二極管從正向導通狀態切換到反向截止狀態所需的總時間，它直接決定了器件的高頻開關能力

trr 的構成：兩個關鍵階段，兩個連續階段的時間總和構成，公式為：trr = t1 + t2

t1（反向恢復電流下降時間）：二極管從正向導通轉為反向偏置后，反向恢復電流從峰值降至零所需的時間。此階段主要是釋放器件內部存儲的少數載流子
t2（反向電壓建立時間）：反向電流降至零后，二極管兩端反向電壓逐漸上升到額定值所需的時間。此階段器件逐漸進入穩定的反向截止狀態

其次：影響trr的核心因素

不同器件的 trr 差異較大，主要由以下 3 點決定：

器件材料：硅材料二極管的trr通常比鍺材料更長，因為硅的少數載流子壽命更高
摻雜濃度：PN結區摻雜濃度越高，少數載流子存儲量越少，trr越短
工作條件：正向導通電流越大、結溫越高，內部存儲的載流子越多，trr會相應變長

多路陣列ESD，為什么會有二次擊穿的現象？

“二次擊穿” 是半導體器件在強脈沖下的不可逆破壞性失效機制，它和常規的“一次擊穿（雪崩擊穿）” 有本質區別，且在你描述的“trr 過長+連續ESD脈沖”場景下，觸發風險會急劇升高。

要理解二次擊穿，必須先區分它與 “一次擊穿（雪崩擊穿）” 的本質不同

前者是破壞性、不可逆的失效

后者是可逆、非破壞性的物理現象

結論：單個二極管的反向恢復時間（trr）是決定陣列整體 ESD 響應速度的核心 “短板因素”—— 陣列的 ESD 響應速度無法快于陣列中trr最長的那只二極管，且trr的個體差異會直接導致電流分配不均，進一步拖慢整體響應效率，甚至引發局部失效

SOT-23-5 ESD.jpg

附錄：

常見二極管類型 trr 及核心參數對比表

二極管類型	反向恢復時間（trr）	正向壓降（Vf）典型值	反向耐壓（Vrrm）典型范圍	核心特點與典型應用場景
普通整流二極管	50~2000 μs（毫秒級）	0.7~1.0 V	50~1000 V	成本低、trr 長；適用于工頻整流（如電源適配器、充電器的 50/60Hz 整流電路）
快恢復二極管（FRD）	10~500 ns（微秒級）	0.8~1.2 V	100~1500 V	trr 較短、耐壓高；適用于中高頻整流（如 10~100kHz 開關電源、UPS 電源）
超快恢復二極管（SRD）	1~10 ns（納秒級）	0.9~1.3 V	50~1200 V	trr 極短、開關損耗小；適用于高頻電路（如 100kHz 以上開關電源、射頻整流）
肖特基二極管（SBD）	<10 ns（近似無 trr）	0.3~0.5 V	10~200 V	無 PN 結存儲效應、trr 最短、正向壓降低；適用于低壓高頻場景

ESD參數表：//yxgc.net/products/emsproduct/esd/index.html

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