ESD/EOS，才是電子電路的護(hù)法英雄

隨著電子產(chǎn)品迅速走向隨身使用化、功能強(qiáng)大化與低功耗化，半導(dǎo)體技術(shù)的持續(xù)微縮就沒有停止的可能性。然而，這樣的演變趨勢造就了電子產(chǎn)品‘使用可靠性的設(shè)計(jì)工作’重要性和電子產(chǎn)品‘功能的設(shè)計(jì)工作’本身一樣重要。

這是因?yàn)橥庠诘臅簯B(tài)雜訊干擾能量變得很容易進(jìn)入電子產(chǎn)品內(nèi)部，加上電子產(chǎn)品內(nèi)部的晶片零組件因半導(dǎo)體微縮而變得十分孱弱，從而導(dǎo)致電子產(chǎn)品本身的正常運(yùn)作就變得易于受到干擾與破壞。

Silicon Labs執(zhí)行長Tyson Tuttle

而在電子產(chǎn)品‘使用可靠性的設(shè)計(jì)工作’中，防止靜電放電(ESD)與過電壓(EOS)轟擊所造成的影響與破壞則是設(shè)計(jì)重心，因?yàn)檫@兩項(xiàng)暫態(tài)雜訊已經(jīng)成為現(xiàn)今電子產(chǎn)品的主要?dú)⑹至恕?br />
因此，我們可以預(yù)見的是，2016年的電子產(chǎn)品仰賴ESD/EOS保護(hù)元件提供有效保護(hù)功能的依賴程度將會(huì)比2015年更深。另一方面，對(duì)于ESD/EOS保護(hù)元件的選擇也會(huì)完全采用與IC一樣的矽制程所設(shè)計(jì)制作的元件，如瞬態(tài)電壓抑制二極體陣列(TVS array)，因?yàn)檫@樣才能提供與系統(tǒng)功能晶片一樣電性屬性的保護(hù)規(guī)格。

換言之，以IC設(shè)計(jì)技術(shù)所開發(fā)的ESD/EOS保護(hù)元件將是2016年的保護(hù)IC主角。舉例而言，一個(gè)工作電壓是1.5V的系統(tǒng)，如果不選擇以IC設(shè)計(jì)技術(shù)所設(shè)計(jì)出的ESD/EOS保護(hù)元件，則選擇的其他保護(hù)元件如果不是由于箝制電壓太高而無保護(hù)效果——如壓敏電阻(Varistor)，就是箝制電壓夠低但漏電太高而影響系統(tǒng)正常工作——如齊納二極體(Zener diode)。

而利用IC設(shè)計(jì)技術(shù)開發(fā)ESD/EOS保護(hù)元件的好處，就是其電性設(shè)計(jì)存在很大的設(shè)計(jì)空間，無論是元件的導(dǎo)通電壓從1V到200V、元件的箝制電壓適用于0.9V到100V工作電壓的系統(tǒng)以及元件的寄生電容從0.1pF到100pF等都可以設(shè)計(jì)出來，完全不受材料本身的特性所限制，這樣才能為系統(tǒng)設(shè)計(jì)者提供一個(gè)有效工具來完成其產(chǎn)品的‘使用可靠度的設(shè)計(jì)工作’。

在下一個(gè)殺手級(jí)應(yīng)用出現(xiàn)以前，預(yù)計(jì)即將出現(xiàn)在2016年電子產(chǎn)品市場且吸引消費(fèi)者關(guān)注的重點(diǎn)將包括產(chǎn)品的‘使用可靠度’這一項(xiàng)，促使系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造者更加強(qiáng)化其產(chǎn)品的‘使用可靠度設(shè)計(jì)’，并進(jìn)一步促使ESD/EOS保護(hù)元件得更加普及化。

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