ESD分析之傳輸線脈衝測試（TLP）應用    by ESD實驗室 Jones

在ESD防護電路中 ， 通常會設計靜電放電排放的防護元電路或保護元件 ， 以保護晶片本身的使用 ， 其運作原理大至可分為：逆偏二極體、雙載子電晶體(Bipolar)…等。在靜電放電保護電路中， 多是利用該元件工作在其一次崩潰區 (First Breakdown)來排放ESD電流 ， 元件在第一次崩潰區內乃不會損傷 ， 而崩潰區是有極限存在 ， 這極限就使所有的第二次崩潰區(Secondary Break-down)。當元件因為外加過壓的電壓或電流而進入二次崩潰區後 ， 元件會造成永久性的損壞現象。

以往針對ESD保護Device的評價只能提供Pass or Fail之判定結果 ， 無法提供保護電路之特性以進行有效的設計改善。TLP則以Pulse方式進行了ESD保護電路量測 ， 可了解該元件I-V特性曲線， 搭配ESD測試結果 ， 可有效快速的找出電路設計不良之處 ， 減少設計人員Debug時間 ， 縮短研發時程。

圖一：TLP測試的IV曲線

曲線描述了ESD保護結構物對施加的TLP應力的反應。傳輸線脈衝測試是獨一無二的 ， 因為電流脈衝可以高達幾安培 ， TLP測試結果可以表明ESD保護裝置的開啟、急變返回和保持特徵。二次擊穿電流(It2)失效點是器件能承受的最大ESD電流 ， 當ESD電流超過此值時，器件無法恢復原來特性。

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