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附件2：常見ESD保護(hù)元件分類

  利用屏幕截圖和TLP進(jìn)行ESD保護(hù)元件的大電流性能鑒定

  Ashton博士說在正常工作條件下，ESD保護(hù)元件應(yīng)該保持在不動作狀態(tài)，同時不會對電子系統(tǒng)的功能造成任何影響，這可以通過維持低電流以及足以在特定數(shù)據(jù)傳輸速率下維持?jǐn)?shù)據(jù)完整性的低電容值來達(dá)成。而在ESD應(yīng)力沖擊或者說大電流沖擊條件下，ESD保護(hù)元件的第一個要求就是必須能夠正常工作，要有夠低的電阻以便能夠限制受保護(hù)點的電壓；其次，必須能夠快速動作，這樣才能使上升時間低于納秒的ESD沖擊上升時間。

  眾所周知，對于電子系統(tǒng)而言，它必須能夠在IEC 61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)測試條件下存續(xù)。雖然大部分的ESD保護(hù)元件都宣稱能夠承受IEC 61000-4-2所指定的應(yīng)力沖擊等級，如8 kV或第四級(Class 4)，但業(yè)界卻沒有公認(rèn)的ESD保護(hù)元件大電流抑制特性測試的合格標(biāo)準(zhǔn)。對此，雷卯電子給出了自己的定義，也就是在±10 kV應(yīng)力電壓 (高于8 kV)測試下，被測器件仍然符合其數(shù)據(jù)表規(guī)范，且器件特性沒有顯著變化。

  不過，要比較不同ESD保護(hù)元件的大電流抑制特性，還需要對其進(jìn)行測試鑒定。而通過對不同ESD保護(hù)元件施加大電流沖擊所產(chǎn)生的波形的屏幕截圖對比，是重要的第一步。

附件3： TVS元件與壓敏電阻在8kV IEC 61000-4-2應(yīng)力沖擊測試下的輸出波形對比

 圖3的屏幕截圖就是這樣一個范例。從圖中可以看出，半導(dǎo)體的TVS元件可以迅速將ESD應(yīng)力降低，即從8 kV靜電電壓鉗位到5至6 V的水平；但壓敏電阻的曲線則下降得很慢，而且無法降到很低的水平。該曲線表明，TVS器件的恢復(fù)時間非常短，經(jīng)過TVS器件泄漏到后面電路的能量也非常少，特別適合于便攜式設(shè)備的應(yīng)用。  而在多重應(yīng)力條件下，兩者的差別就表現(xiàn)得更為突出。由于TVS采用二極管工作原理，受到電擊后，會立即擊穿，然后關(guān)閉，對器件沒有損傷，因此可以說沒有壽命限制。對于壓敏電阻而言，它采用的是物理吸收原理，每經(jīng)過一次ESD事件，材料就會受到一定的物理損傷，形成無法恢復(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。

  有鑒于此，雷卯電子打了一個比方，也就是在ESD保護(hù)方面，壓敏電阻保護(hù)施展的是“少林功夫”，用“身體(壓敏電阻)”去硬扛，會讓自己“很受傷”，而TVS耍的是“太極拳”，在ESD應(yīng)力沖擊IC之前，就將沖擊力給“引導(dǎo)開”或“消減掉”。

  兩相對比，其結(jié)果是在施加1,000次8kV IEC 61000-4-2 ESD脈沖條件下，半導(dǎo)體的TVS元件的漏電流小于0.1 μA，而壓敏電阻在少于20個ESD脈沖下漏電流就會超過100 μA。由此可見，在重復(fù)ESD應(yīng)用作用下，TVS仍能維持極高的性能，而壓敏電阻的性能會隨之下降，聚合物也面臨著跟壓敏電阻類似的問題。