TPD4E02B04-Q1 USB Type-CおよびHDMI 2.0用の4チャネルESD保護ダイオード

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1 特長

AEC-Q101認定済み
IEC 61000-4-2 レベル4 ESD保護
- 接触放電±12kV
- エアギャップ放電±15kV
ISO 10605 (330pF、330Ω) ESD保護
- 接触放電±10kV
- エアギャップ放電±10kV
IEC 61000-4-4 EFT保護
- 80A (5/50ns)
IEC 61000-4-5 サージ保護
- 2A (8/20µs)
IO容量
- 0.25pF (標準値)
DCブレークダウン電圧: 5.5V (最小値)
非常に低いリーク電流: 10nA (最大値)
低いESDクランピング電圧: 5A TLPにおいて8.8V
最大10Gbpsの高速インターフェイスをサポート
工業用温度範囲: －40℃～＋125℃
使いやすいフロースルー配線パッケージ

2 アプリケーション

最終製品
- ヘッド・ユニット
- リアシート用エンターテイメント
- テレマティクス
- USBハブ
- クラスタ
- 車体制御モジュール
- メディア・インターフェイス
インターフェイス
- USB Type-C
- USB 3.1 Gen 2
- HDMI 2.0/1.4
- USB 3.0
- DisplayPort 1.3
- 10/100/1000Mbpsイーサネット

3 概要

TPD4E02B04-Q1は、USB Type-CおよびHDMI 2.0回路保護に対応した車載用双方向TVS ESD保護ダイオード・アレイです。TPD4E02B04-Q1は、ISO 10605 (330pF、330Ω) ESD規格に準拠し、最大10kVのESD衝撃を放散できます。またTPD4E02B04は、IEC 61000-4-2国際規格(レベル 4)で規定されている最大レベルのESD耐性を備えています。

このデバイスはチャネル当たりのIO容量が0.25pFであることから、USB 3.1 Gen2など、10Gbpsまでの高速インターフェイスの保護に理想的です。動的抵抗とクランピング電圧が低いため、過渡事象に対してシステム・レベルの保護が保証されます。

TPD4E02B04-Q1は、業界標準のUSON-10 (DQA)パッケージで供給されます。このパッケージはフロースルー配線と0.5mmピン・ピッチを採用しているため、実装が容易で、設計時間を短縮できます。

このデバイスには、車載用認定なしのバージョンとしてTPD4E02B04も用意されています。

製品情報⁽¹⁾

型番	パッケージ	本体サイズ(公称)
TPD4E02B04-Q1	USON (10)	2.50mm×1.00mm

提供されているすべてのパッケージについては、データシートの末尾にある注文情報を参照してください。

代表的なアプリケーションの回路図

4 改訂履歴

Changes from * Revision (June 2017) to A Revision

データシートの初回一般公開Go
Changed ISOエアギャップの定格を10kVにGo
Changed 接触の定格を10kVにGo
Changed インターフェイスのイーサネットを10/100/1000MbpsにGo

5 Pin Configuration and Functions

DQA Package

10-Pin USON

Top View

Pin Functions

PIN		TYPE	DESCRIPTION
NAME	NO.	TYPE	DESCRIPTION
GND	3	Ground	Ground. Connect to ground
GND	8	Ground	Ground. Connect to ground
IO1	1	I/O	ESD protected channel
IO2	2
IO3	4
IO4	5
NC	6	NC	Not connected; Used for optional straight-through routing. Can be left floating or grounded
NC	7
NC	9
NC	10

6 Specifications

6.1 Absolute Maximum Ratings

over operating free-air temperature range (unless otherwise noted)⁽¹⁾

		MIN	MAX	UNIT
Electrical fast transient	IEC 61000-4-5 (5/50 ns) at 25°C		80	A
Peak pulse	IEC 61000-4-5 power (t_p - 8/20 µs) at 25°C		17	W
Peak pulse	IEC 61000-4-5 Ccurrent (t_p - 8/20 µs) at 25°C		2	A
T_A	Operating free-air temperature	–40	125	°C
T_stg	Storage temperature	–65	155	°C

(1) Stresses beyond those listed under Absolute Maximum Ratings may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, which do not imply functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated under Recommended Operating Conditions. Exposure to absolute-maximum-rated conditions for extended periods may affect device reliability.

6.2 ESD Ratings—AEC Specification

			VALUE	UNIT
V_(ESD)	Electrostatic discharge	Human-body model (HBM), per AEC Q100-002⁽¹⁾	±2500	V
V_(ESD)	Electrostatic discharge	Charged-device model (CDM), per AEC Q100-011	±1000	V

(1) AEC Q100-002 indicates that HBM stressing shall be in accordance with the ANSI/ESDA/JEDEC JS-001 specification.

6.3 ESD Ratings—IEC Specification

			VALUE	UNIT
V_(ESD)	Electrostatic discharge	IEC 61000-4-2 contact discharge	±12000	V
V_(ESD)	Electrostatic discharge	IEC 61000-4-2 air-gap discharge	±15000	V

6.4 ESD Ratings—ISO Specification

				VALUE	UNIT
V_(ESD)	Electrostatic discharge	ISO 10605 330 pF, 330 Ω, IO	Contact discharge	±10000	V
V_(ESD)	Electrostatic discharge	ISO 10605 330 pF, 330 Ω, IO	Air-gap discharge	±10000	V

6.5 Recommended Operating Conditions

over operating free-air temperature range (unless otherwise noted)

		MIN	MAX	UNIT
V_IO	Input pin voltage	–3.6	3.6	V
T_A	Operating free-air temperature	–40	125	°C

6.6 Thermal Information

THERMAL METRIC⁽¹⁾		TPD4E02B04-Q1	UNIT
		DQA (USON)
		10 PINS
R_θJA	Junction-to-ambient thermal resistance	348.7	°C/W
R_θJC(top)	Junction-to-case (top) thermal resistance	214.1	°C/W
R_θJB	Junction-to-board thermal resistance	270.7	°C/W
ψ_JT	Junction-to-top characterization parameter	81.7	°C/W
ψ_JB	Junction-to-board characterization parameter	270.7	°C/W
R_θJC(bot)	Junction-to-case (bottom) thermal resistance	N/A	°C/W

(1) For more information about traditional and new thermal metrics, see the Semiconductor and IC Package Thermal Metrics application report.

6.7 Electrical Characteristics

over operating free-air temperature range (unless otherwise noted)

PARAMETER		TEST CONDITIONS	MIN	TYP	MAX	UNIT
V_RWM	Reverse stand-off voltage	I_IO < 10 nA	–3.6		3.6	V
V_BRF	Breakdown voltage, any IO pin to GND⁽¹⁾	I_IO = 1 mA, T_A = 25°C	5.5	6.4	7.5	V
V_BRR	Breakdown voltage, GND to any IO pin⁽¹⁾	I_IO = 1 mA, T_A = 25°C	–5.5	–6.4	–7.5	V
V_HOLD	Holding voltage⁽²⁾	I_IO = 1 mA		5.8		V
V_CLAMP	Clamping voltage	I_PP = 1 A, TLP, from IO to GND		6.6		V
		I_PP = 5 A, TLP, from IO to GND		8.8
		I_PP = 1 A, TLP, from GND to IO		6.6
		I_PP = 5 A, TLP, from GND to IO		8.8
I_LEAK	Leakage current, any IO to GND	V_IO = ±2.5 V			10	nA
R_DYN	Dynamic resistance	IO to GND		0.47		Ω
R_DYN	Dynamic resistance	GND to IO		0.47		Ω
C_L	Line capacitance	V_IO = 0 V, f = 1 MHz, IO to GND, T_A = 25°C		0.25	0.33	pF
ΔC_L	Variation of line capacitance	Delta of capacitance between any two IO pins, V_IO = 0 V, f = 1 MHz, T_A = 25°C, GND = 0 V		0.01	0.07	pF
C_CROSS	Channel to channel capacitance	Capacitance from one IO to another, V_IO = 0 V, f = 1 MHz, GND = 0 V		0.13	0.16	pF

(1) V_BRF and V_BRR are defined as the voltage when 1 mA is applied in the positive-going direction, before the device latches into the snapback state.

(2) V_HOLD is defined as the voltage when 1 mA is applied in the negative-going direction, after the device has successfully latched into the snapback state.