移动便携设备应用的ESD设计方案

　　为满足日益复杂的移动用户的需求，便携设备的设计导致更多的输入/输出(I/O)互连的集成。更高的电流密度、更小的晶体管几何形状、以及有限的用于芯片保护的可用空间都将导致增加电子元件对诸如静电放电(ESD)等瞬态电气过载事件的敏感性。对于这些有高数据流的应用，减少这些瞬态情况的事件的影响以防止现场输入和设备输出的数据损坏是一种重要的设计考量。

　　传统上的ESD保护一般有各种齐纳二极管、金属氧化物可变电阻(MOV)和瞬态电压抑制二极管(TVS)。然而，由于USB3.0、HDMI 1.3/1.4、eSATA接口、Display Port和数字视频接口(DVI)的高数据传输速率，传统保护器件的寄生阻抗可能会扭曲和恶化信号的完整性。

　　最新一代的硅ESD(SESD)保护器件可在空间受限的便携式电子产品和手机中提供一种合适的ESD保护解决方案，可以帮助设备通过IEC61000-4–2的第4级测试。这些器件较前一代元件小大约70%。其低电容、低插损和高线性度的电容与频率比，也有利于最大限度地减少信号衰减。

　　ESD基本知识

　　一个ESD事件是在两个带有不同静电电位的物体之间发生的能量相互传递，通过接触、电离放电或火花放电来完成。材料类型、接触面积、分离速度、相对湿度和其他因素影响着由摩擦产生的电荷总量。一旦在一种材料中有电荷出现，它就会变成一个“静电”电荷。这些电荷可能从材料中转移，激发ESD事件的发生。

　　静电的主要来源大多数是绝缘体和典型的合成材料，例如：乙烯树脂、塑料工作平台、绝缘鞋、成型的木制椅子、透明粘胶带、气泡袋和不直接接地的焊锡烙铁。

　　如图2所示：这是一个典型的ESD的特性曲线。为了模拟此类接触放电事件，一台ESD发生器产生了一个ESD脉冲到正处于测试的器件上。这类测试的特点是极短的上升时间和低于100ns的脉冲持续时间，是一个低能量的静电脉冲。这些放电事件产生的电压水平可能极高，因为它们的电荷是不会轻易通过其表面或向其他物体分散。