ESD とは、2 つの物体が接触したり近づいたりした場合に、1 つの帯電した物体から別の物体に対して電気が瞬時に放電される現象です。ESD ダイオードは、IC を保護するように設計された静電気抑制ダイオードです。ESD ダイオードは、イーサネットや USB などの各種データ インターフェイスを保護するために使用します。また、逆方向に接続します。順方向電圧が印加された通常動作では、ESD ダイオードは非アクティブになり、電流はゼロとなります。ESD ダイオードに逆電圧が発生すると、最小限の (リーク) 電流が消費されます。定格で逆方向の降伏電圧を超える電圧の ESD が発生した場合、ESD ダイオードに低インピーダンスの経路が形成され、電流がグランドに流れます。ESD ダイオードはピーク電圧とピーク電流を制限することで、下流の IC を保護します。ESD イベントの詳細な説明、システム設計上の考慮事項、パラメータ用語については、TI の『System-Level ESD Protection Guide (システムレベルの ESD 保護ガイド)』を参照してください。

接触放電や空中放電など、システム レベル IEC61000-4-2 テスト手法用の保護に使用するダイオードは、一般的に ESD ダイオードと呼ばれます。接触放電法では、試験シミュレータの電極を試験対象デバイス (DUT) と接触させた状態に保ちます。空中放電では、シミュレータの電荷を帯びた電極を DUT に近づけて、DUT にスパークが発生すると放電します。IEC テスト手順の詳細については、『Design considerations for system-level ESD circuit protection (システムレベルの ESD 回路保護の設計上の考慮事項)』を参照してください。』

人体モデル (HBM)、荷電デバイス モデル (CDM)、マシン モデル (MM) などのデバイス レベルのテスト方法と混同しないよう注意してください。デバイスレベルの HBM、CDM、MM テストは、IC が製造プロセスに耐えられることを検証することを目的としており、IEC 61000-4-2 で規定されているシステムレベルのテストは現実世界のエンドユーザーの ESD イベントをシミュレートすることを目的としています。

高速データ転送アプリケーションでは、シグナル インテグリティを維持し、信号の歪みを最小限に抑えるため、ESD ダイオードの静電容量を小さくします。目標 ESD 容量は、インターフェイスの種類 (USB、イーサネット、CAN FD/XL など) によって異なります。詳細は、各種インターフェイスの推奨最大容量に関するエンジニア ツー エンジニア (e2e) フォーラムの次の投稿をご覧ください。(2) [FAQ] システム内のインターフェイスを保護するためには、どのような TI の ESD/TVS ダイオードを使用すればよいですか？- インターフェイス フォーラム - インターフェイス - TI E2E サポート フォーラム