隨著手機等可攜式設備中具備更多的功能，能讓靜電放電(ESD)電壓進入的潛在輸入輸出(I/O)通道愈來愈多，包括鍵盤、按鍵、SIM卡、電池充電、USB介面、FM天線、LCD螢幕、耳機插孔等眾多位置都需要ESD保護。根據電容及數據率的不同，可攜式設備的ESD保護應用領域可分為大功率、高速和極高速等三個類型，其電容分別為大於30 pF、介於1至30 pF之間和小於1 pF，參見表1。由此表中可見，速度越高的應用要求的電容也越低，這是因為高速應用中更需要維持訊號完整性及降低插入損耗。
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表1：可攜式設備ESD保護應用分類及典型保護產品(其中紅色字體為領先產品)。! Z7 a6 g4 U# z! _
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可攜式設備最有效的ESD保護方法
從保護方法來看，一種可能的選擇是晶片內建ESD保護，但日趨縮小的CMOS晶片已經越來越不足以承受內部2 kV等級ESD保護所需要的面積，故真正有效的ESD保護不能完全整合到CMOS晶片之中。另外，雖然通過在物理電路設計及軟體設計方面下功夫，可以發揮一些作用，但總有部份重要電路較為敏感，很難與外部隔離，故最有效的ESD保護方法還是在可攜式設備的連接器或端口處放置保護元件，將極高的ESD電壓鉗位至較低的電壓，以確保電壓不會超過IC內氧化物的擊穿電壓，保護敏感IC。
在正常工作條件下，外部ESD保護元件應該保持在非動作狀態，同時不會對電子系統的功能造成任何影響，這可以通過維持低電流以及低電容值來達成。而在ESD應力衝擊或者說大電流衝擊條件下，ESD保護元件的第一個要求就是必須能夠正常工作，要有夠低的電阻以便能夠限制受保護點的電壓；其次，必須能夠快速動作，這樣才能使上升時間低於納秒的ESD衝擊上升時間。# J _' t% B8 _6 ]8 c* k
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外部保護元件比較及其性能測試
常見的外部保護元件有壓敏電阻、聚合物和矽瞬態電壓抑制器(TVS)等，它們所採用的材料分別是金屬氧化物、帶導電粒子的聚合物和矽。壓敏電阻在低電壓時，呈現出高電阻，而在較高電壓時電阻會下降。帶導電粒子的聚合物在正常電壓下電阻相當高，但遭受ESD應力時，導電粒子間的小間隙會成為突波音隙陣列，從而帶來低電阻路徑。TVS則為採用標準與齊納二極體特性設計的矽晶片元件。TVS元件主要針對能夠以低動態電阻承載大電流的要求進行最佳化，由於TVS元件通常採用IC方式生產，因此我們可以看到各種各樣的單向、雙向及以陣列方式排列的單晶片產品。
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