ESD保護素子

システムレベルのESD保護に対応

Texas Instruments社には様々なアプリケーションに適合したESDダイオードがあり、システムレベルの保護ができます。 デバイスでESDの補償項目がありますが、セットレベルでのESD試験の場合、 デバイスの補償項目（デバイスレベル）では不足するケースがあります。 以下に問題となりやすい箇所を例として４つ挙げさせて頂きました。

オーディオ信号

オーディオジャックやコネクタがESDの入力になるため、ここに設置します。 オーディオ信号入力は、アンプの前段に接続されますが、±５Vを超えることはありません。一方、スピーカーにつながるアンプの後段では高い電圧になることがあります。オーディオ信号のため、30kHzを超えることがないため、ESDダイオードの容量を気にしません。 また、オーディオ信号はしばしばGND基準で±に出力されるため、双方向タイプが必要になります。

出展：Texas Instruments　http://www.tij.co.jp/jp/lit/sszb130

• 特徴
  • 小型パッケージ

• 主なアプリケーション
  • 携帯機器
  • オーディオコネクタ、プッシュボタン、GPIO

デバイス	動作電圧 (V)	IEC61000-4-2 ESD Rating(kV) （Contact/Air Gap)	容量 (ｐF)	チャンネル	パッケージサイズ(mm)	パッケージ
TPD1E10B09DPY	±9	20/20	10	1	1.0×0.6	0402
TPD1E1B04DPY	±3.6	30/30	1	1	1.0×0.6	0402
TPD2E1B06DRL	±5.5	10/15	0.85	2	1.6×1.2	SOT-6
TPD2E007YFM	±12	8/15	15	2	0.77×0.77	DSLGA-4

SDカード、SIMカード

SDカードは7ピンあります。データピン（DAT0、DAT1、DAT2、DAT3）、クロックピン（CLK）、I/OコマンドピンおよびVDD（2.6～3.3V）ピンです。SDカードへの書き込み速度は、最大で90Mbpsです。このためESDダイオードの容量は最小化する必要はありません。SIMカードも同様となります。 また、SDカードは非常に小さいため、ESDダイオードはできるだけ小さいものが必要とされます。

出展：Texas Instruments　http://www.tij.co.jp/jp/lit/sszb130

• 特徴
• SDカードのスピードに対応
• 小型パッケージ

• 主なアプリケーション
• SDカード
• SDカードインタフェース

デバイス	動作電圧 (V)	IEC61000-4-2 ESD Rating(kV) （Contact/Air Gap)	容量 (ｐF)	チャンネル	パッケージサイズ(mm) 0.8×0.8	パッケージ
TPD4E101DPW	±5.5	15/15	4.8	4	0.8×0.8	X2SON-4
TPD1E6B06DPL	±5.5	15/15	6	1	0.6×0.3	0201
TPD1E04U04DPL	3.6	16/16	0.5	1	0.6×0.3	0201

USB2.0

USB2.0は4ピン（VBUS、D+/D-、GND）で構成されます。 VBUSピンは5Vが伝送され、D+/D-ピンは480Mbpsを伝送します。VBUSに使用するESD保護は、５Vでブレークダウンが起きないようにする必要があります。D+/D-のデータラインに対するESDダイオードについては、480Mbpsの伝送ができるような容量値にする必要があります。

出展：Texas Instruments　http://www.tij.co.jp/jp/lit/sszb130

• 特徴
• USB2.0のスピードに対応
• 小型パッケージ

• 主なアプリケーション
• USB2.0

デバイス	動作電圧 (V)	IEC61000-4-2 ESD Rating(kV) （Contact/Air Gap)	容量 (ｐF)	チャンネル	パッケージサイズ(mm)	パッケージ
TPD1E10B06DPY	±5.5	30/30	12	1	1.0×0.6	0402
TPD1E05U06DPY	5.5	12/15	0.5	1	1.0×0.6	0402
TPD1E1B04DPY	±3.6	30/30	1	1	1.0×0.6	0402
ESD122DMX	±3.6	18/18	0.2	2	1.0×0.6	DMX
TPD2E1B06DRL	±5.5	8/15	0.85	2	1.6×1.2	SOT-6

USB Type-C™

USB Type-C™は、24ピンで構成され、USB 3.1 Gen2, DisplayPort, HDMI等さまざまのオルタネーティブモードをサポートすることができます。 高速のUSB3.1 Gen2（Tx1+、Tx1–、Rx1+、Rx1–、Tx2+、Tx2–、Rx2+およびRx2–)は最大で10Gbpsに達するため、ESDダイオードの容量は低いものが要求されます。CC1、CC2 、SBU1、SBU2ピンは、5.5Vまで達しますが、一方で高速ではないため低容量は要求されません。

出展：Texas Instruments　http://www.tij.co.jp/jp/lit/sszb130

• 特徴
• USB3.0のスピードに対応
• 小型パッケージ

• 主なアプリケーション
• USB3.0

デバイス	動作電圧 (V)	IEC61000-4-2 ESD Rating(kV) （Contact/Air Gap)	容量 (ｐF)	チャンネル	パッケージサイズ(mm)	パッケージ
ESD122DMX	±3.6	18/18	0.2	2	1.0×0.6	DMX
TPD1E05U06DPY	5.5	12/15	0.42	1	1.0×0.6	0402
TPD1E01B04DPY	±3.6	15/17	0.18	1	1.0×0.6	0402
TPD4E02B04DQA	±3.6	12/15	0.25	4	2.5×1.0	USON-10

製品ブローシャ

代表的なESDダイオードとアプリケーションについては、こちらを参照ください。

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