可攜式裝置所採用的ic 器件大多是高整合度、小體積產品，精密的加工工藝使矽晶氧化層非常薄，
因而更易擊穿，有的在20v 左右就會受到損傷。傳統的保護方法已不再普遍適用，有的甚至還會造成對
裝置效能的干擾。
tvs 二極體的特點
可用於可攜式裝置的esd 保護器件有很多，例如設計人員可用分立器件搭建保護迴路，但由於便攜
裝置對於空間的限定以及避免迴路自感，這種方法已逐漸被更加整合化的器件所替代。多層金屬氧化物
器件、陶瓷電容還有二極體都可以有效地進行防護，它們的特性及表現各有不同，tvs 二極體在此類應用
中的獨特表現為其贏得了越來越大的市場。
tvs 二極體最顯著的特點一是反應迅速，使瞬時脈衝在沒有對線路或器件造成損傷之前就被有效地
遏制，二是截止電壓比較低，更適用於電池供電的低電壓迴路環境。另外對tvs 二極體設計的改進使其
具有更低的漏電流和結電容，因而在處理高速率傳導迴路的靜電衝擊時有更理想的效能表現。
tvs 二極體的優勢
tvs 與齊納二極體：與傳統的齊納二極體相比，tvs 二極體p/n 結面積更大，這一結構上的改進使tvs
具有更強的高壓承受能力，同時也降低了電壓截止率，因而對於保護手持裝置低工作電壓迴路的安全具
有更好效果。
vs 與陶瓷電容：很多設計人員願意採用表面貼裝的陶瓷電容作esd 保護，不但便宜而且設計簡便，
但這類器件對高壓的承受力卻比較弱。5kv 的衝擊會造成約10%陶瓷電容失效，到10kv 時，損壞率達到
60%，而tvs 可以承受15kv 電壓。在手持裝置的使用過程中，由於與人體頻繁接觸，各個埠必須至少
能夠承受8kv 接觸衝擊(iec61000-4-2 標準)，可見使用tvs 可以有效保證最終產品的合格率。
tvs 與mlv：多層金屬氧化物結構器件(mlv)也可以進行有效的瞬時高壓衝擊抑制，此類器件具有非
線性電壓-電流(阻抗表現)關係，截止電壓可達最初中止電壓的2～3 倍，這種特性適合用於對電壓不太
敏感的線路和器件的保護，如電源迴路。而tvs 二極體具有更好的電壓截止因子，同時還具有較低的電
容，這一點對於手持裝置的高頻埠非常重要，因為過高的電容會影響資料傳輸，造成失真或是降級。
tvs 二極體的各種表面封裝均適合流水線裝配的要求，而且晶元結構便於整合其它的功能，如emi 和rfi
過濾保護等，可有效降低器件成本，優化整體設計。
另乙個不能忽略的特點是二極體可以很方便地與其它器件整合在乙個晶元上，現有很多將emi 過濾
和rfi 防護等功能與tvs 整合在一起的器件，不但減少設計所採用的器件數目降低成本，而且也避免pcb
板上佈線時易誘發的伴生自感。
esd 應用
1.底部聯結器的應用
6. 音訊/揚聲器資料線路保護
在音訊資料線路保護方面，由於音訊迴路的訊號速率比較低，對器件電容的要求不太高，100pf
左右都是可以接受的。有的手機設計中將耳機和麥克風合在一起，有的則是分立線路。前一種情況可以
選擇單路tvs，而後一種情況如果兩個迴路是鄰近的，則可以選用多路tvs 陣列，只用乙個器件就能
完成兩個迴路的保護。
7. 按鍵/開關
對於按鍵和開關迴路，這些迴路的資料率很低，對器件的電容沒有特殊要求，用普通的tvs 陣列
都可以勝任。
在選擇 tvs 二極體時，必須注意以下幾個引數的選擇：
1. 最小擊穿電壓vbr 和擊穿電流ir。vbr 是tvs 最小的擊穿電壓，在25℃時，低於這個電壓tvs
是不會發生雪崩的。當tvs 流過規定的1ma 電流(ir)時，加於tvs 兩極的電壓為其最小擊穿電壓vbr。
按tvs的vbr與標準值的離散程度，可把vbr分為5%和10%兩種。對於5%的vbr來說，vwm=0.85vbr；
對於10%的vbr 來說，vwm=0.81vbr。為了滿足iec61000-4-2 國際標準，tvs 二極體必須達到可以
處理最小8kv(接觸)和15kv(空氣)的esd 衝擊。
2. 最大反向漏電流id 和額定反向關斷電壓vwm。vwm 這是二極體在正常狀態時可承受的電壓，此電
壓應大於或等於被保護電路的正常工作電壓，否則二極體會不斷截止迴路電壓；但它又需要盡量與被保
護迴路的正常工作電壓接近，這樣才不會在tvs 工作以前使整個迴路面對過壓威脅。當這個額定反向
關斷電壓vwm 加於tvs 的兩極間時它處於反向關斷狀態，流過它的電流應小於或等於其最大反向漏電
流id。
3. 最大箝位電壓vc 和最大峰值脈衝電流ipp。當持續時間為20ms 的脈衝峰值電流ipp 流過tvs 時，
在其兩端出現的最大峰值電壓為vc。vc、ipp 反映了tvs 的浪湧抑制能力。vc 與vbr 之比稱為箝位
因子，一般在1.2~1.4 之間。vc 是二極體在截止狀態提供的電壓，也就是在esd 衝擊狀態時通過tvs
的電壓，它不能大於被保護迴路的可承受極限電壓，否則器件面臨被損傷的危險。
4. pppm 額定脈衝功率，這是基於最大截止電壓和此時的峰值脈衝電流。對於手持裝置，一般來說500w
的tvs 就足夠了。最大峰值脈衝功耗pm 是tvs 能承受的最大峰值脈衝功耗值。在給定的最大箝位電
壓下，功耗pm 越大，其浪湧電流的承受能力越大。在給定的功耗pm 下，箝位電壓vc 越低，其浪湧電
流的承受能力越大。另外，峰值脈衝功耗還與脈衝波形、持續時間和環境溫度有關。而且，tvs 所能
承受的瞬態脈衝是不重複的，器件規定的脈衝重複頻率(持續時間與間歇時間之比)為0.01%。如果電路
內出現重複性脈衝，應考慮脈衝功率的累積，有可能損壞tvs。
5. 電容量c。電容量c 是由tvs 雪崩結截面決定的，是在特定的1mhz 頻率下測得的。c 的大小與
tvs 的電流承受能力成正比，c 太大將使訊號衰減。因此，c 是資料介面電路選用tvs 的重要引數。
電容對於資料/訊號頻率越高的迴路，二極體的電容對電路的干擾越大，形成雜訊或衰減訊號強度，因
此需要根據迴路的特性來決定所選器件的電容範圍。
pcb 設計時的考慮
pcb layout 對防靜電影響重大，所以必須在layout 前就得考慮esd 防護問題，而不是在板子出來
後才加以修正。加tvs diode 絕對是簡單而實用的防esd 方式，但它還是需要在畫線路圖時就選好具
體料號或封裝，並在pcb 上留好位置，一旦在測試當中沒辦法通過時就可以把它加上再測，當然，如果
不加tvs 也能通過那就更好了。如果沒留位置且測試通不過，這是件麻煩事。tvs 應用時需要考慮
layout，需要考慮洩放路徑的最短化，再好的tvs 如果layout 不好，它同樣沒辦法起到防esd 的作用。
不管選擇怎樣的tvs 器件，它們在電路板上的布局非常重要。tvs 布局前的導線長度應該減到最小，
因為快速(0.7ns)esd 放電電流在電感性布線上感應出很高的電壓尖峰，影響esd 保護的效能。
另外，快速 esd 脈衝可能在電路板上相鄰(平行)導線間產生感應電壓。如果上述情況發生，由於將
不會得到保護，因為感應電壓路徑將成為另一條讓浪湧到達ic 的路徑。因此，被保護的輸入線不應該
被放置在其它單獨、未受保護的走線旁邊。推薦的esd 抑制器件pcb 布局方案應該是：應盡可能的
濾除所有的i/o 口的干擾訊號，靠近聯結器/觸點pcb 側。圖一是pcb 布局的建議.
走線時，盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設法減少它們的分布引數和相互間的電磁干擾；輸入輸
出端用的導線應盡量避免相鄰平行。最好加線間地線，以免發生反饋藕合。圖二是佈線時的優化建議。
對於可攜式裝置來說，各類積體電路的複雜性和精密度的提高使它們對esd 也更加敏感，以往的通用
迴路設計也不再適合。合理的pcb 布局最重要的是要在使用tvs 二極體保護esd 損害的同時避免自
感。esd 設計很可能會在迴路中引起寄生自感，會對迴路有強大的電壓衝擊，導致超出ic 的承受極限
而造成損壞。負載產生的自感電壓與電源變化強度成正比，esd 衝擊的瞬變特徵易於誘發高強自感。
減小寄生自感的基本原則是盡可能縮短分流迴路，必須考慮到包括接地迴路、tvs 和被保護線路之間
的迴路，以及由介面到tvs 的通路等所有因素。所以，tvs 器件應與介面盡量接近（直接就近瀉放
esd 干擾，避免串入後續電路），與被保護線路盡量接近（畫版時原則上要靠近被保護的晶元），這
樣才會減少自感耦合到其它鄰近線路上的機會。
在電路板設計中還應注意以下幾點：
1． 避免在保護線路附近走比較關鍵的訊號線；
2． 盡量將介面安排在同乙個邊上；
3． 避免被保護迴路和未實施保護的迴路併聯；
4． 各類訊號線及其饋線所形成的迴路所環繞面積要盡量小，必要時可考慮改變訊號線或接地線的位置；
5． 將介面訊號線路和接地線路直接接到保護器件上，然後再進入迴路的其它部分；
6． 將復位、中斷、控制訊號遠離輸入/輸出口，遠離pcb 的邊緣；
7． 在可能的地方都加入接地點；
8． 採用高整合度器件，二極體陣列不但可以大大節約線路板上的空間，而且減少了由於迴路複雜可能
誘發的寄生性線路自感的影響。
esd 分析：
1. 傳導路徑：在傳導入口放esd diode 就近洩放解決該esd 干擾（最佳方案）。
2. 失效分析：因為esd 路徑的難確定性，乾脆就不去猜它到底是怎麼傳導的，而是直接去看那些被幹
擾到的ic。打靜電後，ic 不會死而只是重起，那該是控制這些ic 的控制腳電位被改變了，是不是可以
看這些ic 有en 腳嗎，電源有問題不？試著用示波器去看看靜電從外殼傳導到這些pin 腳後實際殘留的
波形，這更方便我們分析。然後在干擾的pin 腳處放esd diode 保護該ic.
TVS二極體應用
一 用途及應用 瞬態二極體 transient voltage suppressor 簡稱tvs，是一種二極體形式的高效能保護器件。當tvs 二極體的兩極受到反向瞬態高能量衝擊時，它能以10的負12次方秒量級的速度，將其兩極間的高阻抗變為低阻抗，吸收高達數千瓦的浪湧功率，使兩極間的電壓箝位於乙個預定...
關於TVS ESD 穩壓二極體 壓敏電阻
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齊納二極體和肖特基二極體
齊納二極體 又叫穩壓二極體 此二極體是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導體器件.在這臨界擊穿點上,反向電阻降低到乙個很少的數值,在這個低阻區中電流增加而電壓則保持恆定,穩壓二極體是根據擊穿電壓來分檔的,因為這種特性,穩壓管主要被作為穩壓器或電壓基準元件使用.其伏安特性,穩壓二極體可以串聯...