在華為等電信設(shè)備商的測(cè)試需求中，專門強(qiáng)調(diào)了防靜電ESD的回掃特性（snap back）。在為HDMI接口選擇保護(hù)器件時(shí)，選擇回掃型ESD防護(hù)器件，具有超小封裝體積、超低鉗位電壓、超低結(jié)電容特性，相比常規(guī)工藝ESD器件防護(hù)效果更優(yōu)，且不影響信號(hào)完整性，可更有效保護(hù)USB端口免受瞬態(tài)過(guò)電壓的影響，能為相關(guān)電子產(chǎn)品設(shè)備加固防護(hù)，有效提升消費(fèi)者使用體驗(yàn)。

閂鎖效應(yīng)：

深回掃器件在使用過(guò)程中，很容易面臨一個(gè)問(wèn)題——閂鎖效應(yīng)。閂鎖效應(yīng)是回掃型ESD器件（如SCR、GGNMOS等）在靜電放電（ESD）保護(hù)過(guò)程中可能發(fā)生的一種非預(yù)期自維持導(dǎo)通現(xiàn)象。閂鎖效應(yīng)嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致電路的失效，甚至燒毀芯片。

常規(guī)型ESD的電壓會(huì)隨著IPP（峰值脈沖電流）的增加而等比例增加，呈現(xiàn)出一個(gè)較為線性的增長(zhǎng)趨勢(shì)。深回掃型ESD器件在當(dāng)電壓達(dá)到VT（觸發(fā)電壓）后會(huì)瞬間將兩端電壓拉低，進(jìn)入一個(gè)小于工作電壓（VRWM）的較低電壓VHOLD,之后隨著電流的增加電壓逐漸增大；淺回掃型ESD器件在當(dāng)電壓達(dá)到VT（觸發(fā)電壓）后會(huì)瞬間將兩端電壓拉低，進(jìn)入一個(gè)稍大于工作電壓（VRWM）的電壓VHOLD，之后隨著電流的增加電壓逐漸增大。

當(dāng)ESD上的電壓超過(guò)觸發(fā)電壓（VT）后，SCR進(jìn)入回掃（Snap back）狀態(tài)，電壓降至維持電壓（VHOLD）。如果電源電壓（Vdd）高于維持電壓（VHOLD），且電流超過(guò)維持電流（IHOLD），SCR會(huì)持續(xù)導(dǎo)通，無(wú)法自動(dòng)關(guān)斷，形成閂鎖，使元件持續(xù)維持在導(dǎo)通狀態(tài)無(wú)法被截止。

淺回掃器件由于可以保證VHOLD>VRWM，不存在閂鎖的風(fēng)險(xiǎn)。

若元件發(fā)生閂鎖效應(yīng)，信號(hào)無(wú)法正常傳輸，可能會(huì)導(dǎo)致電流持續(xù)增大，引發(fā)金屬線熔斷或器件損壞。閂鎖還可能引發(fā)芯片邏輯異常，電源短路，需斷電重啟才能恢復(fù)。反復(fù)閂鎖產(chǎn)生的局部高溫可能加速材料老化（如金屬遷移、電遷移），縮短芯片壽命。

閂鎖效應(yīng)的防范及解除：

如果要將閂鎖效應(yīng)解除，必須使系統(tǒng)斷電，或者滿足：

Vbias < VHOLD OR Ibias < IHOLD

在芯片ESD防護(hù)設(shè)計(jì)中，需仔細(xì)評(píng)估維持電壓（VHOLD）、維持電流（IHOLD）與電源電壓（Vdd）的關(guān)系，確保閂鎖不會(huì)在正常工作條件下被觸發(fā)。（文/潤(rùn)物隨聲）

審核編輯 黃宇