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  • 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

    • JAJSDV1A June   2017  – September 2017 TPD4E02B04-Q1

      PRODUCTION DATA.  

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  • 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
  1. 1 特長
  2. 2 アプリケーション
  3. 3 概要
  4. 4 改訂履歴
  5. 5 Pin Configuration and Functions
  6. 6 Specifications
    1. 6.1 Absolute Maximum Ratings
    2. 6.2 ESD Ratings—AEC Specification
    3. 6.3 ESD Ratings—IEC Specification
    4. 6.4 ESD Ratings—ISO Specification
    5. 6.5 Recommended Operating Conditions
    6. 6.6 Thermal Information
    7. 6.7 Electrical Characteristics
    8. 6.8 Typical Characteristics
  7. 7 Detailed Description
    1. 7.1 Overview
    2. 7.2 Functional Block Diagram
    3. 7.3 Feature Description
      1. 7.3.1  AEC-Q101 Qualified
      2. 7.3.2  ISO 10605 ESD Protection
      3. 7.3.3  IEC 61000-4-2 ESD Protection
      4. 7.3.4  IEC 61000-4-4 EFT Protection
      5. 7.3.5  IEC 61000-4-5 Surge Protection
      6. 7.3.6  IO Capacitance
      7. 7.3.7  DC Breakdown Voltage
      8. 7.3.8  Ultra Low Leakage Current
      9. 7.3.9  Low ESD Clamping Voltage
      10. 7.3.10 Supports High Speed Interfaces
      11. 7.3.11 Industrial Temperature Range
      12. 7.3.12 Easy Flow-Through Routing Package
    4. 7.4 Device Functional Modes
  8. 8 Application and Implementation
    1. 8.1 Application Information
    2. 8.2 Typical Application
      1. 8.2.1 Design Requirements
      2. 8.2.2 Detailed Design Procedure
        1. 8.2.2.1 Signal Range
        2. 8.2.2.2 Operating Frequency
      3. 8.2.3 Application Curves
  9. 9 Power Supply Recommendations
  10. 10Layout
    1. 10.1 Layout Guidelines
    2. 10.2 Layout Examples
  11. 11デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 11.1 ドキュメントのサポート
      1. 11.1.1 関連資料
    2. 11.2 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    3. 11.3 コミュニティ・リソース
    4. 11.4 商標
    5. 11.5 静電気放電に関する注意事項
    6. 11.6 Glossary
  12. 12メカニカル、パッケージ、および注文情報
  13. 重要なお知らせ

パッケージ・オプション

メカニカル・データ（パッケージ｜ピン）
  • DQA|10
    • MPSS004C
サーマルパッド・メカニカル・データ
  • DQA|10
    • QFND791
発注情報
  • jajsdv1a_oa
  • jajsdv1a_pm
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DATA SHEET

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

このリソースの元の言語は英語です。 翻訳は概要を便宜的に提供するもので、自動化ツール (機械翻訳) を使用していることがあり、TI では翻訳の正確性および妥当性につきましては一切保証いたしません。 実際の設計などの前には、ti.com で必ず最新の英語版をご参照くださいますようお願いいたします。

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
  1. 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

TPD4E02B04-Q1 app_diagram.gif

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
TPD4E02B04-Q1 po_slvsd85.gif

Pin Functions

PIN TYPE DESCRIPTION
NAME NO.
GND 3 Ground Ground. Connect to ground
GND 8
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 (tp - 8/20 µs) at 25°C 17 W
IEC 61000-4-5 Ccurrent (tp - 8/20 µs) at 25°C 2 A
TA Operating free-air temperature –40 125 °C
Tstg 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
Charged-device model (CDM), per AEC Q100-011 ±1000
(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
IEC 61000-4-2 air-gap discharge ±15000

6.4 ESD Ratings—ISO Specification

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

6.5 Recommended Operating Conditions

over operating free-air temperature range (unless otherwise noted)
MIN MAX UNIT
VIO Input pin voltage –3.6 3.6 V
TA Operating free-air temperature –40 125 °C

6.6 Thermal Information

THERMAL METRIC(1) TPD4E02B04-Q1 UNIT
DQA (USON)
10 PINS
RθJA Junction-to-ambient thermal resistance 348.7 °C/W
RθJC(top) Junction-to-case (top) thermal resistance 214.1 °C/W
RθJB Junction-to-board thermal resistance 270.7 °C/W
ψJT Junction-to-top characterization parameter 81.7 °C/W
ψJB Junction-to-board characterization parameter 270.7 °C/W
RθJC(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
VRWM Reverse stand-off voltage IIO < 10 nA –3.6 3.6 V
VBRF Breakdown voltage, any IO pin to GND(1) IIO = 1 mA, TA = 25°C 5.5 6.4 7.5 V
VBRR Breakdown voltage, GND to any IO pin(1) IIO = 1 mA, TA = 25°C –5.5 –6.4 –7.5 V
VHOLD Holding voltage(2) IIO = 1 mA 5.8 V
VCLAMP Clamping voltage IPP = 1 A, TLP, from IO to GND 6.6 V
IPP = 5 A, TLP, from IO to GND 8.8
IPP = 1 A, TLP, from GND to IO 6.6
IPP = 5 A, TLP, from GND to IO 8.8
ILEAK Leakage current, any IO to GND VIO = ±2.5 V 10 nA
RDYN Dynamic resistance IO to GND 0.47 Ω
GND to IO 0.47
CL Line capacitance VIO = 0 V, f = 1 MHz, IO to GND, TA = 25°C 0.25 0.33 pF
ΔCL Variation of line capacitance Delta of capacitance between any two IO pins, VIO = 0 V, f = 1 MHz, TA = 25°C, GND = 0 V 0.01 0.07 pF
CCROSS Channel to channel capacitance Capacitance from one IO to another, VIO = 0 V, f = 1 MHz, GND = 0 V 0.13 0.16 pF
(1) VBRF and VBRR are defined as the voltage when 1 mA is applied in the positive-going direction, before the device latches into the snapback state.
(2) VHOLD 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.

6.8 Typical Characteristics

TPD4E02B04-Q1 C001_SLVSD85.png
Figure 1. Positive TLP Curve
TPD4E02B04-Q1 D004_SLVSD85.gif
Figure 3. Surge Curve (tp = 8/20 µs), any IO pin to GND
TPD4E02B04-Q1 D006_SLVSD85.gif
Figure 5. –8-kV IEC Waveform
TPD4E02B04-Q1 D008_SLVSD85.gif
Figure 7. Capacitance vs Ambient Temperature
TPD4E02B04-Q1 D010_SLVSD85.gif
Figure 9. DC Voltage Sweep I-V Curve
TPD4E02B04-Q1 D012_SLVSD85.gif
Figure 11. 8-kV IEC Waveform through 2-m HDMI Cable
TPD4E02B04-Q1 5gbps_bare_board.png
Figure 13. USB3.0 Eye Diagram (Bare Board)
TPD4E02B04-Q1 Figures 15 and 22-unpopulated.png
Figure 15. USB3.1 Gen 2 Eye Diagram (Bare Board)
TPD4E02B04-Q1 6gbps_bare_board.png
Figure 17. HDMI2.0 6-Gbps TP2 Eye Diagram (Bare Board)
TPD4E02B04-Q1 D014_SLVSD85.gif
Figure 19. Differential Insertion Loss
TPD4E02B04-Q1 C002_SLVSD85.png
Figure 2. Negative TLP Curve
TPD4E02B04-Q1 D005_SLVSD85.gif
Figure 4. 8-kV IEC Waveform
TPD4E02B04-Q1 D007_SLVSD85.gif
Figure 6. Capacitance vs Bias Voltage
TPD4E02B04-Q1 D009_SLVSD85.gif
Figure 8. Leakage Current vs Temperature
TPD4E02B04-Q1 D011_SLVSD85.gif
Figure 10. Capacitance vs Frequency
TPD4E02B04-Q1 D013_SLVSD85.gif
Figure 12. –8-kV IEC Waveform through 2-m HDMI Cable
TPD4E02B04-Q1 5gbps_populated.png
Figure 14. USB3.0 Eye Diagram (With TPD4E02B04-Q1)
TPD4E02B04-Q1 Figures 16 and 23-populated.png
Figure 16. USB3.1 Gen 2 Eye Diagram
(With TPD4E02B04-Q1)
TPD4E02B04-Q1 6gbps_populated.png
Figure 18. HDMI2.0 6-Gbps TP2 Eye Diagram (With TPD4E02B04-Q1)

 
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