【導讀】消費性電子產(chǎn)品如PC、NB、手機，由于產(chǎn)品趨向小型化設計且集成電路內部電子組件微小化已進展到奈米的尺寸，如果沒有選擇合適的保護組件，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、當機甚至損壞。
目前消費性電子產(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) 便是專門設計用于吸收ESD能量并且保護系統(tǒng)免于遭受ESD損害的保護組件，因此如何選擇適當?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保護組件的工作原理如附圖一所示，TVS在線路板上是與被保護線路并聯(lián)的，當ESD瞬間高電流的沖擊下，TVS能夠實時導通提供給瞬時電流一個超低電阻通路，此時ESD的瞬時電流與能量便經(jīng)由TVS所引開，然而TVS是否能夠對被保護線路提供有效地保護功能除了須考慮TVS在ESD沖擊下的導通速度是否夠快，更須要考慮TVS導通后箝制電壓 (Clamping Voltage) 是否夠低，來避免被保護線路受到ESD的沖擊而造成訊號的干擾所引發(fā)系統(tǒng)重置、當機甚至損傷。因此，在ESD沖擊下，TVS導通后的Clamping Voltage高低便是選擇TVS效能的一項重要指標。
圖1：TVS保護組件的工作原理
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，架構圖如附圖二所示，其主要功能為進行待測組件在短時間、高電流情況下之電壓-電流特性量測。此短時間系指奈秒(ns)等級，高電流系指安培(A)等級。而在此短時間、高電流情況下之電壓-電流特性，即仿真待測組件在ESD發(fā)生時的電壓-電流響應。因此，以TLP System來量測TVS保護組件，從量測到的電壓-電流特性便可以預測在ESD沖擊下，TVS的導通電壓(Turn-on Voltage)及導通后的Clamping Voltage。TVS的Turn-on Voltage越低代表導通速度越快，Clamping Voltage越低代表TVS的保護效果越好。
圖2：TLP System架構圖
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唯一能完整推出全系列防靜電IC的廠商，ESD防護能力上可滿足消費性電子產(chǎn)品標準（IEC 61000-4-2第4級）的要求。在TVS的設計上是全方位的考慮，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防護效能。
