ESD、TVS选型

许多开发人员都遇到过这样的情况：在实验室开发好的产品，测试完全通过，但到了客户手里用了一段时间之后，出现异常现 大象，即使产品失效，也需要维修，故障率往往不高(1%以下)。一般来说，上述问题大多是由于浪涌冲击造成的ESD冲击等原因。

ESD抑制器是目前最新一代防静电产品(1998年由军工转为民用，已在行业内全面推出)（POLYMER）新型固体电子元件由电压诱变材料和高分子材料核心制成。它最大的特点是物理放电不受使用寿命限制，反应迅速(<1ns),超低电容(<0.15pF),超低漏电流(<1nA)，信号保真度高，开路状态损坏，性价比优异。近年来，它逐渐取代了传统的齐纳二极管（TVS）元件。

2.关于ESD选择设备最关键的参数是什么？数代表什么？

选择合适的ESD保护设备最大的困难在于如何最容易地确定哪些设备可以提供最大的保护。系统供应商通常通过数据手册ESD比较额定值(或标称值)ESD保护装置的质量。事实上，从这些额定值来看，关键取决于其二极管参数。

1）WorkingVoltage(Vdc)即ESD部件正常运行的工作电压作为选择的硬指标，但不是关键指标。所选部件的工作电压等于或大于部件使用位置，如USB工作电压为5V，只要选择等于或大于5V的ESD保护元件

2）TriggerVoltage(Vv)即ESD元件的触发电压，即电压必须达到参数元件才能工作，因此该参数是衡量ESD元件灵敏度的关键因素，这个参数越低越好，这个参数也是POLYMERESD工艺难点。

3）ClampingVoltage(Vc)即ESD元件的钳位电压，即元件触发后，在参数范围内立即将高压钳传递到地面。参数越低越好，这也是工艺的难点。

TVS作为传统的防御ESD元件具有无与伦比的优点：钳位电压低且准确，但行业标准要求一般芯片具有抗2KESD能力，所以其实钳位电压值没那么重要。

ESD抑制器（聚合物高分子材料）的最大缺点就是钳位电压做不到非常低，而且不能多脚共地类似于多通道TVS同样，但这不是最重要的性能指标。

抗ESD元件最重要的性能指标应包括：

1.反应时间：因为ESD速度很快-几个nS至几十nS因此，防静电元件的反应速度也要足够快，从这个角度来看，聚合物聚合物材料ESD抑制器是目前反应最快的(<1ns)的防ESD元件，而TVS基于二极管PN结的反应原理在技术上没有突破这个门槛

2.使用寿命：TVS基于二极管的工作原理ESD内阻的增加(最佳静电冲击3000次左右)ESR也会不断上升，导致元件吸收ESD不完全，逐渐失效，这也是普通电子产品使用一年左右出现问题的原因之一；聚合物聚合物材料ESD抑制器的工作原理是物理性质，突破了使用寿命的限制（约30万次静电冲击），大大提高了元件的可靠性。

3.性价比：和ESD抑制器性能接近TVS价格比其高几倍。

选择ESD设备应遵循以下要求：

(1)注意选择静电保护装置:

不得超过受保护装置的最大电压

电路电压不超过保护装置的工作电压

尽量减少低电容值和漏电流的干扰和损失

(2)静电保护装置应尽量安装在最接近静电输入的地方，远离被保护装置

(3)静电保护装置必须连接的大地线不是数字地线

(4)回地线尽量短，静电保护装置与被保护线之间的距离尽量短

(5)尽量避免被保护和未受保护的线路并排行走