意法半導體USBLC6-2SC6 ESD二極管中文資料

一、型號與類型

意法半導體（STMicroelectronics）生產的USBLC6-2SC6是一款專為高速數據接口設計的低電容靜電放電（ESD）保護二極管。該器件屬于ESD抑制器/瞬態電壓抑制（TVS）二極管類別，專為保護USB 2.0及類似高速接口免受靜電放電損害而設計。其封裝形式為SOT-23-6L，這是一種緊湊且高效的封裝方式，非常適合用于便攜式設備和空間受限的應用場景。

　　廠商名稱：ST意法半導體

　　元件分類：ESD二極管

　　中文描述： 二極管陣列，單向，17V，6引腳，SOT-23封裝

　　英文描述： A very low capacitance ESD protection diode network for USB 2.0，Ethernet，SIM Card and...

　　數據手冊：http://www.qoodd.com/data/k09-36557010-USBLC6-2SC6Y.html

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　　USBLC6-2SC6概述

　　USBLC6-2SC6是一款極低電容的ESD保護器件，專用于對高速接口（例如USB 2.0，以太網鏈路和視頻線）進行ESD保護。極低的線電容可確保高水平的信號完整性，而不會影響保護敏感芯片免受最嚴格表征的ESD沖擊。它具有增強的ESD保護，可在設備級別保證達到IEC 61000-4-2級別4的要求，因此在系統級別具有更高的抗擾性。

　　2條數據線保護

　　VBUS的ESD保護

　　3.5pF最大超低電容

　　150nA最大極低泄漏電流

　　到GND的線之間的電容非常低，以優化數據完整性和速度

　　單片集成提供高可靠性

　　低泄漏電流，可延長電池供電設備的運行時間

　　快速的響應時間

　　一致的D+/D-信號平衡-極低的電容匹配容差I/O至GND=0.015pF

　　符合USB 2.0要求

　　-40至125°C的工作結溫范圍

　　應用

　　計算機和計算機周邊，通信與網絡，成像，視頻和目視，消費電子產品，便攜式器材，工業，醫用

　　USBLC6-2SC6中文參數 

?　　USBLC6-2SC6引腳圖

二、工作原理

USBLC6-2SC6的核心工作原理基于其內部集成的雙向TVS二極管和ESD保護二極管。在正常工作狀態下，當USB接口或其他被保護線路上的信號電壓超過預設的安全閾值時，TVS二極管會迅速啟動，將過高的電壓引導至地線，從而保護后續電路免受損害。這一機制確保了信號傳輸過程中的穩定性和安全性。

而當設備面臨靜電放電（ESD）沖擊時，ESD保護二極管則成為保護屏障。它能夠迅速響應并將ESD沖擊的能量引入地線，有效防止靜電對敏感電子元件的破壞。這種雙向保護機制使得USBLC6-2SC6在保護高速數據接口方面表現出色。

三、特點

1. 低電容設計：USBLC6-2SC6具有極低的線路到地線電容，這有助于確保高速數據傳輸的完整性和速度。其典型電容值低至2.5pF，能夠支持高達480Mbps的數據傳輸速率，而不會引入明顯的信號失真。

2. 強大的ESD保護能力：該器件符合IEC 61000-4-2標準的第4級要求，能夠抵御高達15kV的空氣放電和8kV的接觸放電。這種級別的保護能力確保了設備在惡劣的靜電環境下也能穩定運行。

3. 雙向電壓抑制：USBLC6-2SC6在USB Type-C連接器上提供了雙向電壓抑制功能，能夠將高達20V的電壓抑制到較低的安全水平，同時對低于0V的負電壓也有良好的抑制效果。這一特性使得它在保護USB Type-C接口方面尤為有效。

4. 高集成度與可靠性：USBLC6-2SC6采用單片集成設計，提高了芯片的集成度和可靠性。同時，其優化的引線和封裝結構有助于減少電磁干擾（EMI），并節省電路板空間。

5. 低功耗與長壽命：該器件具有極低的漏電流（最大僅為1μA），有助于延長電池供電設備的運行時間。此外，其高可靠性和長壽命特性也降低了維護成本。

四、應用

USBLC6-2SC6廣泛應用于各種需要高速數據傳輸和ESD保護的便攜式設備中。這些設備包括但不限于：

• 智能無線終端：如智能手機、平板電腦等，這些設備通常配備USB接口用于數據傳輸和充電。

• 筆記本電腦：筆記本電腦的USB接口也需要得到有效的ESD保護，以確保數據傳輸的穩定性和安全性。

• 數碼相機：數碼相機等攝影設備在傳輸照片和視頻時也需要高速接口的支持，同時需要保護接口免受靜電損害。

• 其他便攜式設備：如便攜式游戲機、音頻播放器等，這些設備同樣需要USB接口進行數據傳輸和充電，因此也需要ESD保護器件的支持。

此外，USBLC6-2SC6還適用于保護其他高速接口，如以太網鏈路、視頻線路等。其廣泛的兼容性使得它成為保護各種電子設備的理想選擇。

五、參數

以下是USBLC6-2SC6的主要參數：

• 封裝類型：SOT-23-6L

• 引腳數：6Pin

• 電源電壓：5.25V（VRWM）

• 擊穿電壓（最小值）：6V（VBR-min）

• 鉗位電壓（最大值）：17V（VC@Ipp）

• 峰值脈沖電流（Ipp）：5A

• 漏電流（IR）：1μA

• 結電容（CJ）：0.8pF（典型值）

• 工作溫度范圍：-40°C至+125°C

• 儲存溫度范圍：-55°C至+85°C

• 引線溫度：260°C

• 極性：單向

• 通道數：2

• 尺寸：3.05mm x 1.75mm x 1.45mm

這些參數反映了USBLC6-2SC6在性能、尺寸和可靠性方面的優異表現。其低電容、高ESD保護能力和緊湊的封裝形式使其成為保護高速數據接口的理想選擇。

六、詳細參數解析

1. 封裝類型與引腳數：

• SOT-23-6L封裝是一種小型表面貼裝封裝，非常適合空間受限的應用。六個引腳分別為兩個保護通道的正負極以及共用的接地引腳，這種設計簡化了PCB布局，并減少了信號干擾的風險。

2. 電源電壓與擊穿電壓：

• 電源電壓VRWM（反向工作電壓）為5.25V，表示在正常工作條件下，器件可以承受的最大反向電壓。而擊穿電壓VBR-min（最小擊穿電壓）為6V，表示在超過此電壓時，TVS二極管將開始導通，以保護后續電路不受損害。

3. 鉗位電壓：

• 鉗位電壓VC@Ipp是指在給定峰值脈沖電流Ipp下，TVS二極管將電壓鉗制在的最大值。對于USBLC6-2SC6，其鉗位電壓典型值較低，有助于在ESD事件發生時將電壓迅速降低到安全水平，從而保護敏感電路。

4. 峰值脈沖電流：

• 峰值脈沖電流Ipp是衡量TVS二極管在ESD事件期間能夠承受的最大電流。USBLC6-2SC6的Ipp為5A，這確保了器件在面臨高能量ESD沖擊時仍能保持穩定工作。

5. 漏電流：

• 漏電流IR是衡量TVS二極管在正常工作狀態下從輸入到輸出之間泄漏的電流。USBLC6-2SC6的漏電流極低，僅為1μA，這有助于減少功耗并延長電池壽命。

6. 結電容：

• 結電容CJ是TVS二極管的一個重要參數，它決定了器件對信號傳輸速度的影響。USBLC6-2SC6的結電容典型值為0.8pF，這對于支持高速數據傳輸（如USB 2.0）至關重要，因為它減少了信號傳輸過程中的延遲和失真。

7. 工作溫度范圍：

• 工作溫度范圍從-40°C至+125°C，覆蓋了大多數電子設備的運行環境。這確保了USBLC6-2SC6在各種溫度條件下都能穩定工作，無需額外的溫度補償措施。

8. 儲存溫度范圍：

• 儲存溫度范圍從-55°C至+85°C，這對于設備的長期儲存和運輸至關重要。它確保了器件在儲存過程中不會因溫度過高或過低而損壞。

9. 引線溫度：

• 引線溫度260°C是指器件在焊接過程中可以承受的最高溫度。這有助于確保在PCB組裝過程中不會因焊接溫度過高而損壞器件。

七、設計考慮與實際應用

在設計包含USBLC6-2SC6的電路時，需要考慮以下幾個關鍵因素：

1. 布局與布線：

• 合理的布局和布線是確保ESD保護效果的關鍵。應盡量減少被保護線路與地線之間的環路面積，以降低電磁干擾（EMI）的風險。同時，應確保TVS二極管盡可能靠近被保護接口，以縮短保護路徑。

2. 接地設計：

• 良好的接地設計對于ESD保護至關重要。應確保TVS二極管的接地引腳與系統的主接地網絡良好連接，以提供有效的放電路徑。

3. 多通道保護：

• 對于需要多通道保護的接口（如USB Type-C），應使用多個USBLC6-2SC6或其他合適的TVS二極管進行組合保護。這有助于確保每個通道都能得到充分的保護。

4. 冗余設計：

• 在一些對可靠性要求極高的應用中，可以考慮采用冗余設計。即在同一接口上并聯多個TVS二極管，以提高系統的整體ESD防護能力。

5. 測試與驗證：

• 在設計完成后，應進行相應的測試和驗證工作，以確保ESD保護電路的有效性。這包括進行ESD沖擊測試、信號完整性測試等。

綜上所述，意法半導體的USBLC6-2SC6是一款性能優異、可靠性高的ESD保護二極管。其低電容、高ESD保護能力和緊湊的封裝形式使其成為保護高速數據接口的理想選擇。在設計和應用過程中，通過合理的布局與布線、良好的接地設計以及必要的測試和驗證工作，可以充分發揮其保護作用，確保電子設備的穩定運行。