香港天微推出三款ESD產品TT3304SP、TT0321SA和TT0321SB,這三款產品的ESD特性達到了世界先進水準,部分參數超出了國際上同等級的產品。它們的誕生為方案廠商和系統廠商解決HDMI 2.1介面的ESD/Surge保護問題打了一針“強心劑”。
HDMI 2.1 相比於HDMI 2.0,帶寬速率從18Gbps提升到了48Gbps,可用於複雜的數據傳輸,可以完整支持4K/120Hz、8K/60Hz、10K等分辨率和刷新率的無損視頻,並同時支持高動態動態視頻HDR技術。隨著HDMI2.1規範的發佈,在方案廠商和系統廠商的不懈努力下,具備此新技術的創新產品也被不斷推向市場。
伴隨著帶寬速率的顯著提升,支持HDMI2.1協議的主控IC使用的工藝線寬會越來越小,大部分會達到15nm,甚至7nm的工藝線寬。在這個工藝線寬上,HDMI 2.1協議同時也相容了HDMI 1.4/2.0的特性,所以在工作電壓方面,需要相容3.3V的工作電壓。而3.3V的工作電壓,加上符合高速傳輸(48Gbps 帶寬)的超低容值,同時要求靜電(TLP)及浪湧(8/20us)的鉗位電壓Vc要足夠低,這些對於HDMI介面的保護器件來說,是一個非常大的挑戰。
另外,還有一個很關鍵的參數——ESD器件的維持電流Ih,這個參數選擇不好,器件會在使用過程中出現Latch-up問題,造成系統頻繁死機甚至燒毀。在HDMI2.0時代,介面普遍採用5V的ESD器件,這種器件一般不帶回掃特性或者回掃電壓較高(>3.3V),所以使用時不必擔心Latch-up的問題。但是,更新到了HDMI2.1介面,為了降低鉗位電壓,業界普遍採用Vrwm=3.3V的帶回掃特性的ESD產品,器件的維持電壓Vh一般會低於介面3.3V供電電壓。在這種情況下,為了避免在靜電及浪湧衝擊時發生Latch-up問題,需要器件的維持電流Ih,達到至少30mA以上,否則,輕微的靜電或浪湧衝擊就會使器件鎖死,導致黑屏或者系統重啟。在這個非常重視用戶體驗的時代,很顯然ESD器件的這個Ih指標也是一個非常關鍵的參數。
香港天微推出的TT3304SP,是一款DFN2510-10L的小封裝四路陣列型的ESD保護IC,封裝上可以相容目前通用的HDMI信號線路的防護方案;容值最低達到0.18pf,完全能滿足HDMI 2.1的高速傳輸要求;3.3V的Vrwm,可以適應所有HDMI介面的工作電壓的要求;TLP=16A(接觸放電8kV)時,鉗位電壓Vc≤7V,是目前同類型產品中Vc最低的產品之一;浪湧保護方面,8/20us的Ipp≥6A,同時Vc≤5.5V @Ipp=6A,完全符合介面對浪湧鉗位的要求。具體的實測曲線如下圖:
如果要兼顧更多更靈活的應用,香港天微同時推出了更小封裝的產品:
TT0321SA(DFN0603-2L),TT0321SB(DFN1006-2L),參數如下:
為了加強HDMI 2.1介面的浪湧保護能力,香港天微下一步會推出如下參數的產品。
●Cesd≤0.3pf
●Ipp(8/20)=10A~15A
●VRWM=3.3V
●Ih≥50mA
●Package:DFN2510-10L