ESD問(wèn)題日趨嚴(yán)重

??? 以往，由于電子設(shè)備的體積沒(méi)有那么小，所使用的IC器件也比現(xiàn)在要大很多，所以ESD似乎還不是一個(gè)問(wèn)題。因?yàn)槠骷酱箅娙菀苍酱螅鼈兛梢匀菁{每伏(V)更多的電荷，因此比較小器件對(duì)ESD的敏感性更低。如今電子設(shè)備的體積越來(lái)越小，功能越來(lái)越多，電路越來(lái)越精密，使用的半導(dǎo)體工藝到了亞微米以下。此時(shí)，IC設(shè)計(jì)對(duì)ESD更加敏感，更容易受到ESD的損壞，ESD也就成了IC設(shè)計(jì)者面臨的更大挑戰(zhàn)。
??? 電子電路的輸入/輸出連接器為ESD的進(jìn)入提供了路徑。以手機(jī)為例，音量鍵、語(yǔ)音鍵、智能鍵、充電器插口、配件連接端口、揚(yáng)聲器、鍵區(qū)、擴(kuò)音器、SIM卡、電池接頭等都可能成為ESD的進(jìn)入點(diǎn)。當(dāng)進(jìn)入的ESD電壓足夠高時(shí)，就會(huì)在IC器件的電介質(zhì)上產(chǎn)生電弧，在門(mén)氧化物層燒出顯微鏡可見(jiàn)的孔洞，造成器件的永久損壞。

ESD保護(hù)與CMOS芯片的分離

??? 人們?cè)?jīng)嘗試將ESD保護(hù)與CMOS芯片集成在一起。但是隨著半導(dǎo)體工藝向65nm以下的轉(zhuǎn)移， ESD保護(hù)的面積甚至超出了整個(gè)芯片的面積。相反，工藝越來(lái)越精細(xì)，對(duì)需要ESD保護(hù)的要求就越高。因此，有效的ESD保護(hù)已不能完全集成到CMOS芯片中。
此外，對(duì)電子設(shè)備來(lái)說(shuō)，外部保護(hù)器件" title="保護(hù)器件">保護(hù)器件可以更有效地防止ESD進(jìn)入電路及電壓敏感型元件。強(qiáng)制性ESD抑制標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4-2要求，保護(hù)器件應(yīng)放置在連接器或端口處，以便在ESD進(jìn)入電路板之前有效抑制ESD事件的發(fā)生。

TVS與壓敏電阻的比較

??? 傳統(tǒng)上一般采用壓敏電阻來(lái)進(jìn)行ESD保護(hù)，但是它存在體積大、性能差的缺點(diǎn)。而且由于壓敏電阻采用的是物理吸收原理，所以每經(jīng)過(guò)一次ESD事件，材料就會(huì)受到一定的物理?yè)p傷，形成無(wú)法恢復(fù)的漏電通道；而且，要達(dá)到更好的吸收效果，就要使用更多的材料，使其體積增加，進(jìn)而限制了在今天小型化產(chǎn)品當(dāng)中的應(yīng)用。TVS器件利用半導(dǎo)體的鉗位原理，只要可以集成在小型封裝里，就可以保證其可靠性。
??? TVS技術(shù)基于二級(jí)管工作原理，在受到8kV高壓電擊后，會(huì)立即擊穿，將能量傳遞出去，從而不會(huì)像壓敏電阻一樣影響到壽命。而壓敏電阻在高壓電擊20次之后，漏電會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，因?yàn)槠湮锢斫Y(jié)構(gòu)形成了多條漏電通道。
麥先生形象地比喻說(shuō)：TVS好比耍太極，把靜電在幾個(gè)納秒內(nèi)泄掉。

精彩的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試