一、簡介：系統級 ESD 測試中 TVS 的關鍵作用

微電子系統為了滿足高級別的抗擾擾度標準，需要在系統級靜電放電（ESD）測試中保持至少 8kV 的電壓承受能力。為此，通常在印刷電路板（PCB）上添加瞬態電壓抑制器（TVS），保護敏感的 CMOS 集成電路不受高電壓的損害。這些 TVS 設備通常位于重要的輸入輸出（I/O）端口和電源引腳附近，通過其低保持電壓吸收和分散高電流，減少由于靜電放電產生的熱量。

二、實驗設置及其目的

為了模擬真實的微電子系統環境，我們設立了一個實驗模型，其中包括兩個 CMOS 反相器，一個作為信號發送端，另一個作為接收端。這兩個反相器通過帶有 TVS 的信號線連接，以此模擬在實際設備中的 ESD 保護。整個裝置在系統級 ESD 測試中接受多次電壓沖擊，通過專用設備記錄數據，以觀察 TVS 的保護效果。

三、系統級 ESD 測試中 TVS 的表現

測試中發現，加裝了 TVS 的微電子系統能夠有效應對高達 ±30000V 的 ESD 沖擊。特別是那些設有高保持電壓的 TVS，如 TVS-3，它們在極端電壓下提供了額外的安全保障，確保了系統的正常運行不受影響。

四、研究發現與建議

通過對比不同保持電壓的 TVS，我們發現那些保持電壓適中的 TVS 在保護設備的同時，避免了過度激活，這對系統的穩定運行極為重要。我們建議在選擇 TVS 時，應考慮一個略高于系統工作電壓的保持電壓，以確保即使在高 ESD 電壓下，也能保持系統的信號完整性和操作的正常。

五、總結

通過系統級 ESD 測試，我們驗證了 TVS 在保護微電子系統中的重要性。選擇適當的 TVS 可以大幅提高系統對靜電沖擊的耐受力，從而確保微電子設備的長期穩定和可靠運行。