在智能駕駛系統中，77/79GHz毫米波雷達收發模塊直接暴露于車內外復雜電磁環境，其信號鏈路由靜電放電（ESD）引發的瞬態電壓沖擊可能導致芯片燒毀或信號失真。研究表明，車載雷達接口的ESD事件（如人體放電模型HBM 8kV）可使敏感器件內部電場強度超10^6 V/m，造成不可逆損傷。東莞市平尚電子科技有限公司（平尚科技）基于AEC-Q101車規認證標準，開發了高可靠性車規級二三極管ESD防護方案，通過器件協同設計與工藝創新，系統性解決雷達模塊的靜電防護難題。
車載雷達的ESD防護挑戰與設計邏輯
雷達收發模塊的ESD風險集中于天線饋線、電源接口及高速數據線（如LVDS）。傳統方案中，瞬態抑制二極管（TVS）與肖特基二極管多獨立工作，但單一器件的響應速度（>1ns）與鉗位電壓（>30V）難以匹配高頻雷達信號鏈的防護需求。例如，在8kV接觸放電測試中，殘余電壓若高于15V，仍可能擊穿射頻前端低噪聲放大器（LNA）。平尚科技的協同設計以多級能量泄放為核心，通過TVS二極管與齊納二極管的參數互補，構建自適應ESD防護網絡。其TVS二極管采用超低電容設計（0.5pF），確保77GHz信號傳輸的插入損耗低于0.1dB；齊納二極管則優化雪崩擊穿一致性，將鉗位電壓波動控制在±5%以內，形成從納秒級到微秒級的全時段防護。
車規級材料創新與結構優化
為滿足AEC-Q101對車規半導體器件的嚴苛要求，平尚科技的TVS二極管采用硅外延層疊結構，通過離子注入工藝精確控制PN結深度，實現30kV/μs的壓擺率耐受能力。齊納二極管則引入玻璃鈍化結與銅引線框架，抗機械沖擊性能達50G，且在-55℃~175℃極端溫度下反向漏電流低于1nA。封裝工藝上，平尚科技提出雙極性共晶焊技術，將熱阻從20℃/W降至8℃/W，確保8/20μs浪涌電流（100A）下的溫升不超過40℃，避免熱失效。
認證標準與行業應用落地
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