【導(dǎo)讀】消費(fèi)性電子產(chǎn)品如PC、NB、手機(jī)，由于產(chǎn)品趨向小型化設(shè)計(jì)且集成電路內(nèi)部電子組件微小化已進(jìn)展到奈米的尺寸，如果沒有選擇合適的保護(hù)組件，可能會使電子產(chǎn)品容易遭受靜電放電(ESD)的沖擊而造成系統(tǒng)重置、當(dāng)機(jī)甚至損壞。
目前消費(fèi)性電子產(chǎn)品也都必需通過IEC 61000-4-2的靜電放電測試要求。TVS (Transient Voltage Suppressor) 便是專門設(shè)計(jì)用于吸收ESD能量并且保護(hù)系統(tǒng)免于遭受ESD損害的保護(hù)組件，因此如何選擇適當(dāng)?shù)腡VS以提高電子產(chǎn)品的ESD耐受度便成為一個重要的課題。
TVS保護(hù)組件的工作原理如附圖一所示，TVS在線路板上是與被保護(hù)線路并聯(lián)的，當(dāng)ESD瞬間高電流的沖擊下，TVS能夠?qū)崟r(shí)導(dǎo)通提供給瞬時(shí)電流一個超低電阻通路，此時(shí)ESD的瞬時(shí)電流與能量便經(jīng)由TVS所引開，然而TVS是否能夠?qū)Ρ槐Ｗo(hù)線路提供有效地保護(hù)功能除了須考慮TVS在ESD沖擊下的導(dǎo)通速度是否夠快，更須要考慮TVS導(dǎo)通后箝制電壓 (Clamping Voltage) 是否夠低，來避免被保護(hù)線路受到ESD的沖擊而造成訊號的干擾所引發(fā)系統(tǒng)重置、當(dāng)機(jī)甚至損傷。因此，在ESD沖擊下，TVS導(dǎo)通后的Clamping Voltage高低便是選擇TVS效能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。
圖1：TVS保護(hù)組件的工作原理
如何量測到TVS在ESD沖擊下的Clamping Voltage呢? 傳輸線脈沖產(chǎn)生系統(tǒng)(Transmission Line Pulsing System, TLP System)便是一有效地量測工具。TLP System最早是由英特爾(Intel Corporation)的T.J. Maloney所提出來，架構(gòu)圖如附圖二所示，其主要功能為進(jìn)行待測組件在短時(shí)間、高電流情況下之電壓-電流特性量測。此短時(shí)間系指奈秒(ns)等級，高電流系指安培(A)等級。而在此短時(shí)間、高電流情況下之電壓-電流特性，即仿真待測組件在ESD發(fā)生時(shí)的電壓-電流響應(yīng)。因此，以TLP System來量測TVS保護(hù)組件，從量測到的電壓-電流特性便可以預(yù)測在ESD沖擊下，TVS的導(dǎo)通電壓(Turn-on Voltage)及導(dǎo)通后的Clamping Voltage。TVS的Turn-on Voltage越低代表導(dǎo)通速度越快，Clamping Voltage越低代表TVS的保護(hù)效果越好。
圖2：TLP System架構(gòu)圖
附圖三為利用TLP System所量測各種TVS的電壓-電流特性。從圖中可比較各種TVS的Turn-on Voltage以及TVS導(dǎo)通后的Clamping Voltage高低。
圖3：利用TLP System所量測各種TVS的電壓-電流特性
晶焱科技是目前國內(nèi)唯一能完整推出全系列防靜電IC的廠商，ESD防護(hù)能力上可滿足消費(fèi)性電子產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（IEC 61000-4-2第4級）的要求。在TVS的設(shè)計(jì)上是全方位的考慮，在ESD沖擊下，不僅具有高的ESD耐受度、快速地導(dǎo)通速度，更具有目前業(yè)界最低的Clamping Voltage，能提供電子產(chǎn)品最高的ESD防護(hù)效能。
