此外，便携设备可能遭受多次的ESD电压应力，这在中国北方地区表现得犹为明显。因为，外部保护元件在多种ESD应力条件的性能尤为重要，直接决定着便携产品的可靠性。因此，同样可以对压敏电阻、聚合物和硅ESD二极管等保护元件在Tesec直流测试条件下测试。每个元件都施以总计2,000次的15 kV接触放电ESD脉冲(正向及负向各1,000次)，每两次脉冲的时间间隔为0.1s。表2所示的测试结果显示，安森美半导体的硅集成ESD保护元件在多重应力条件下仍然维持极佳的性能，而竞争器件要么损坏，要么性能退化较严重。
表2 Tesec直流测试条件下不同ESD外部保护元件在多重应力后的性能比较
4 高性能ESD外部保护元件概览
如表1所示，安森美半导体为便携设备的大功率、高速和极高速等应用领域均提供一系列的高性能硅ESD保护元件，满足不同应用需求。其中 ESD11L、ESD11N、NUP4016(用于极高速应用)，ESD11B、NUP4xxxP5(用于高速应用)更是当今业界领先的产品。
例如NUP4016具备每条I/O线路0.5 pF的超低电容，非常适用于保护通用串行总线(USB) 2.0高速(480 Mbps)和高清多媒体接口(HDMI) (1.65 Gbps)等高速接口。ESD11L5.0D将安森美半导体的超低电容技术集成至3引脚封装中，以0.5 pF电容保护两条高速数据线路，为设计人员提供保护USB 2.0端口的D+和D-线路的单个器件解决方案。ESD11L5.0D也能够连接阴极至阴极，以0.25 pF电容保护单条双向线路，非常适用于保护高频射频(RF)天线线路。
NUP4016和ESD11L5.0D都能在数ns时间内将15 kV输入ESD波形钳位至不足8 V，为当今对ESD敏感的集成电路(IC)提供最高保护水平。这些硅器件没有无源技术的磨损问题，在经过多次浪涌事件如ESD等后，可靠性和性能都不受影响。
值得一提的是，安森美半导体的这些高性能硅保护器件不仅提供极低电容和极低钳位电压，更采用极小的封装，是需要在超薄封装中提供优异保护性能的便携产品的极佳保护器件。如NUP4016采用极小的1.0 mm x 1.0 mm x 0.4 mm SOT-953封装保护4条高速数据线路，是如今市场上最薄的高速通信接口用ESD保护器件。ESD11L5.0D采用超小型1.0 mm x 0.6 mm x 0.37 mm SOT-1123封装，与采用SOT-723封装的市场上同类解决方案相比，占位面积小50%，厚度低20%，是如今市场上最薄的高速通信、USB 2.0数据和电源线路的保护用ESD器件。
安森美半导体还规划提供尺寸小至0.6 mm x 0.3 mm x 0.3 mm的0201 CSP封装的ESD器件，保护单条线路，每条线路所占平面面积仅为0.18 mm2。
5 采用安森美半导体硅保护元件的USB 2.0高速应用保护示例
USB 2.0接口在便携设备中的应用范围非常普及，在用户的日常使用中也有着极高的使用频率，故需要为高速USB接口提供可靠的ESD保护。图2显示的是速度达480 Mbps的USB 2.0高速应用在带识别(ID)线路及不带ID线路两种情况下的简明结构示意图。
图2 USB 2.0高速(480 Mbps)应用结构示意图
以带ID线路的图2（a）为例，应用中需要以电容小于1 pF、小封装的器件保护3条极高速数据线路(D+、D-和ID)及1条大功率线路(Vbus)。针对这样的保护需求，既可以采用分立保护方案，如使用3颗ESD9L加1颗ESD9X，也可以采用集成保护方案，如1颗NUP3115UP或NUP4114UP(有1条线路未连接)。
在图2（b)的应用中，需要以电容小于1 pF、小封装的器件保护2条极高速数据线路及1条大功率线路(Vbus)。针对这样的保护需求，同样既可以采用分立保护方案，如使用2颗ESD9L加1颗ESD9X、1颗ESD7L加1颗ESD9X或1颗ESD11L加1颗ESD9X，也可以使用集成保护方案，如1颗NUP2114UP或1颗NUP4114UP(保护2个USB端口)。
6 总结：
手机、数码相机等便携产品中的众多位置可能遭受ESD脉冲的影响并损坏其中特征尺寸越来越小、越来越敏感的集成电路，进而影响系统的可靠性。最有效的ESD保护方法是在便携设备的连接器或端口处放置外部保护元件。测试表明，硅TVS二极管比聚合物和压敏电阻等无源元件的钳位性能更优异，而安森美半导体的硅保护元件更是优于性能最接近的竞争器件。安森美半导体为便携设备的大功率、高速和极高速应用领域提供丰富的高性能硅保护元件系列，其中不少都是当今业界的领先产品。这些领先产品以极小的封装提供极低的电容和极低钳位电压，非常适合保护USB 2.0高速及HDMI等极高速应用。同时，客户得益于安森美半导体丰富的硅保护元件系列，能够为其USB 2.0高速等应用灵活地选择及搭配安森美半导体的硅保护元件，满足他们的不同应用需求。
