硅芯片静电放电（ESD）性能简介

静电放电（Electro-Static Discharge，简称ESD）是指在集成电路的制造、运输、使用过程中，芯片的外部环境和内部结构会积累一定量的电荷，并通过芯片的管脚进入芯片的内部。瞬间通过芯片的电流可达数安培，这个瞬态的电流足以将芯片烧毁。

根据统计调查，超过37%的元器件失效都是由ESD引起的，所以其越发成为了集成电路失效的最主要可靠性问题。我们也更有必要投入时间和精力，探讨其相关问题。

避免ESD产生的方式包括：穿隔离服进行包围隔离，防止静电进入敏感电子元器件；良好的接地，是产生的ESD能量可以很好地泄放出；调整湿度，增加湿度可以降低ESD电压。

ESD防护分为片上防护(On-Chip)和片外防护(Off-Chip)两种方式。由于工艺的进步使IC自身防护能力降低，片外防护变得尤为重要。目前广泛应用于ESD防护领域的器件主要有陶瓷电容、齐纳二极管、肖特基二极管、MLV和TVS等。

其中TVS的核心参数包括反向关断电压、击穿电压、钳位电压和电容量。选择TVS时应遵循导通电压略高于系统最大工作电压的原则，并且导通电阻越小越好。

为确保TVS能够有效发挥保护作用，还需注意以下几点：引入辅助电阻R2使TVS成为低阻通路；选择钳位电压较小的TVS管；选择导通电阻很小的TVS。综合来看，选择导通电阻小的TVS是最优方案。

综上所述，面对ESD这一集成电路最主要的可靠性问题，随着工艺升级导致片内保护受限，片外防护特别是TVS的应用显得尤为关键。本文旨在介绍ESD的基本概念、解决方法及TVS的选择原则，对于更深入的话题建议参考专业资料。