一、简介：系统级 ESD 测试中 TVS 的关键作用

微电子系统为了满足高级别的抗扰扰度标准，需要在系统级静电放电（ESD）测试中保持至少 8kV 的电压承受能力。为此，通常在印刷电路板（PCB）上添加瞬态电压抑制器（TVS），保护敏感的 CMOS 集成电路不受高电压的损害。这些 TVS 设备通常位于重要的输入输出（I/O）端口和电源引脚附近，通过其低保持电压吸收和分散高电流，减少由于静电放电产生的热量。

二、实验设置及其目的

为了模拟真实的微电子系统环境，我们设立了一个实验模型，其中包括两个 CMOS 反相器，一个作为信号发送端，另一个作为接收端。这两个反相器通过带有 TVS 的信号线连接，以此模拟在实际设备中的 ESD 保护。整个装置在系统级 ESD 测试中接受多次电压冲击，通过专用设备记录数据，以观察 TVS 的保护效果。

三、系统级 ESD 测试中 TVS 的表现

测试中发现，加装了 TVS 的微电子系统能够有效应对高达 ±30000V 的 ESD 冲击。特别是那些设有高保持电压的 TVS，如 TVS-3，它们在极端电压下提供了额外的安全保障，确保了系统的正常运行不受影响。

四、研究发现与建议

通过对比不同保持电压的 TVS，我们发现那些保持电压适中的 TVS 在保护设备的同时，避免了过度激活，这对系统的稳定运行极为重要。我们建议在选择 TVS 时，应考虑一个略高于系统工作电压的保持电压，以确保即使在高 ESD 电压下，也能保持系统的信号完整性和操作的正常。

五、总结

通过系统级 ESD 测试，我们验证了 TVS 在保护微电子系统中的重要性。选择适当的 TVS 可以大幅提高系统对静电冲击的耐受力，从而确保微电子设备的长期稳定和可靠运行。