‌ESDZX168B-1BF4 TVS二极管技术解析与应用指南

STMicroelectronics ESDZX168B-1BF4双向单线TVS二极管设计用于保护数据线或使其他I/O端口免遭静电放电瞬变的影响。该器件具有超低电容，可保护高速差分线路，而不会影响信号完整性。STMicroelectronics ESDZX168B-1BF4还具有极低的钳位电压，可保护最敏感的亚微米技术电路。

数据手册；*附件：STMicroelectronics ESDZX168B-1BF4双向单线TVS二极管数据手册.pdf

特性

• 关断电压：16V
• 超低钳位电压：32V（16A Ipp TLP时）
• 双向保护
• 超低电容：0.12pF
• 超高带宽：>40GHz
• 超低动态电阻：0.8Ω
• 0201封装
• 符合ECOPACK^®^ 2的元件
• 超过IEC 61000-4-2 4级标准
  • ±12kV（接触放电）
  • ±30kV（空气放电）

电路图

‌ESDZX168B-1BF4 TVS二极管技术解析与应用指南‌

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一、核心特性与设计亮点

1. ‌超低电容与高频性能‌
   • 电容仅0.12 pF，带宽>40 GHz，适用于USB4/HDMI 2.1等高速接口（如DisplayPort 1.4/2.0），可避免信号完整性劣化。
   • 动态电阻低至0.8 Ω，显著降低ESD事件中的电压过冲。
2. ‌双向保护与强抗干扰能力‌
   • 支持±16V反向工作电压，通过IEC 61000-4-2 Level 4认证（接触放电±12kV/空气放电±30kV）。
   • 典型钳位电压32V@16A（TLP测试），能保护纳米级芯片免受瞬态损坏。
3. ‌微型化封装‌
   • 0201封装（0.58×0.28mm）节省PCB空间，符合ECOPACK2环保标准，适合高密度设计。

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二、关键参数深度解读

参数	测试条件	典型值	意义
‌VCL‌	8/20μs波形, IPP=16A	32V	实际ESD防护时的电压上限
‌RD‌	TLP测试, 100ns脉冲	0.8Ω	决定瞬态响应速度
‌IRM‌	VRM=16V, Tj=25°C	50nA	静态功耗指标
‌S21衰减‌	频率≤40GHz	<-3dB	高频信号传输损耗极低

图3显示电容随频率稳定在0.1-0.17pF（1MHz-5GHz），证明其宽带稳定性。

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三、典型应用场景

1. ‌高速差分线保护‌
   • 在USB 3.2 Gen 2×2（20Gbps）中，需配合PCB对称布局（参见3.5节）以抑制信号倾斜。
   • 以太网10G PHY接口推荐使用SMD焊盘设计（图12），减少寄生电感。
2. ‌敏感电路防护‌
   • 对CMOS传感器等器件，其30ns钳位电压28V（图4）可避免栅极击穿。

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四、PCB设计要点

• ‌焊接工艺‌
  • 钢网开口厚度75μm，锡膏颗粒20-38μm（3.3节）
  • 回流曲线峰值240-245℃（图14），斜率控制±3°C/s以内
• ‌布局规范‌
  • 避免非对称通孔（3.5节），推荐封闭式过孔
  • 贴装压力1.0N（3.4节），光学对位精度±0.05mm

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五、选型对比建议

与传统TVS相比，ESDZX168B-1BF4在以下场景更具优势：

• 需要保护28Gbps+ SerDes链路时（如PCIe 5.0）
• 柔性PCB（FPC）组装场景（需严格支撑板件，见3.6节）

注：量产批次建议验证TLP曲线（图7）是否符合VCL≤32V@16A的承诺值。