靜電是在介電材料表面產生的電荷。 當帶正電和帶負電的物體相互接觸或靠近時，便會釋放出靜電。 這種現象稱為靜電放電(ESD：Electro Static Discharge)。 當帶電的人體接觸電子設備時，產生的ESD可以達到數千伏特的量級。
當兩個不同的物體互相摩擦或物體緊密接觸後又分離時（例如，當剝離食品保鮮膜時），電子可能會從一個物體移動到另一個物體。 因為由於不同物質的原子核對核外電子的束縛能力不同，有些物質傾向於失去電子帶正電，而有些物質傾向於接收電子帶負電。 根據物質對電子的束縛能力強弱的排列清單稱為靜電序列。 在靜電序列中相隔較遠的兩種物體相接觸所產生的接觸電位差較大。 任何物體都是由原子組成的，而原子則由帶正電的原子核和帶負電的電子所組成。 原子在通常情況下,由於原子核的正電荷跟核外電子總共帶的負電荷數量相等,故整個原子呈中性,對外不顯電性，所以整個物體是中性的。 然而，摩擦會使電子從一個物體移動到另一個物體，造成正負電荷的不平衡。 圖1. 靜電序列
為實現電子產品的高性能化和小型化，半導體製造商不斷開發具有越來越小的幾何形狀的新製程。 關於實現小型化的縮放比例定律(scaling rule)，該法律規定若晶體管的尺寸縮放為1 / k，則其面積減小為1 / k2，消費電流減小為1 / k，且電路延遲減小 到1 / k。 根據此縮放比例定律，則可實現電子產品的小型化，低耗電化和高速化。 但是，當寬度和長度縮放到1 / k時，厚度通常也會按比例縮放。 這意味著用於半導體裝置製造的絕緣膜的厚度也減小到1 / k。 二氧化矽（SiO2）通常用作矽半導體裝置的絕緣體。 SiO2的介電強度為8～10 MV / cm，每公分恆定。 因此，當絕緣膜的厚度減小到1 / k時，其介電強度也會減少到1 / k。 上述半導體的縮小製程是導致半導體裝置更容易受到ESD影響的因素之一。 不僅是半導體，隨著應用於電子產品中電子裝置的小型化和高性能化進步，也將導致其更容易受到ESD事件的影響。 此外，人們使用電子產品的方式已經發生了很大變化。 由於二十年前使用的電子產品由於大多都是在家中使用的固定設備，因此很少重新連接電纜。 但是，隨著筆記型電腦和手機的普及，產品被頻繁連接到USB和LAN電纜用來充電和數據通訊。 如前所述，當兩個不同物體彼此接觸或靠近時均需要採用ESD保護對策。 因此ESD保護對策被更廣泛的使用。 隨著ESD抗擾性的降低和ESD衝擊次數的增加，導致電子產品性能下降和產品性能受損的風險增加。 因此，使用ESD保護元件現在變得越來越重要。
ESD和突波測試大致分為設備級測試和系統級測試。 4.1. 設備級測試 此測試在ESD控制的工廠等生產現場進行，以確認設備本身沒有被ESD脈衝造成劣化或損壞。 ESD有三種主要型號： ① 人體模型（Human Body Model：HBM)：模擬從帶靜電人員觸摸設備時發生的放電 ② 機器模型（Machine Model：MM)：模擬從製造系統等帶電機器釋放的放電 ③ 帶電設備模型（Charged Device Model: CDM)：模擬對在組裝過程中帶電電隔離設備接觸接地電路板時發生的放電 圖3. 人體模型(HBM) 圖4. 機器模型(MM)
4.2. 系統級測試 此測試目的是確保電子系統在日常環境中不會被ESD降解或破壞。 1． IEC 61000-4-2（ESD抗擾度測試：人體模型） 與HBM一樣，該測試模擬了可能從帶靜電的人體造成的放電。 ESD測試有以下兩種方法： 接觸放電：測試人體直接觸摸系統或設備的裸露金屬表面時可能發生的放電。 空氣放電：測試當系統或設備的表面塗有樹脂或其他塗層材料時，被測設備（DUT）與放電槍之間會通過空氣層發生的放電。 這些ESD測試由國際電工委員會（The International Electrotechnical Commission：IEC）IEC 61000-4-2規定。 東芝的ESD保護（TVS）二極體也使用接觸放電法和空氣放電法進行了測試。 2． IEC 61000-4-5測試（浪湧抗擾度測試：雷擊耐受測試） 浪湧抗擾度測試也稱為雷雷擊耐受測試，它模擬了附近雷擊引起的電壓和電流湧。 此測試還包括瞬態切換現象，例如電源開關打開時可能發生的急劇負載變化或短路。 就所施加的突波電流的水平和週期而言，IEC 61000-4-5測試是最嚴格的系統級突波抗擾性測試。
東芝擁有一系列的ESD保護零件
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