半導體製程持續微縮到奈米等級以下,晶片運算效能大幅提升,但晶片尺寸卻是愈來愈小,此一趨勢將造成晶片內部的閘極氧化層變薄,PN接面的寬度縮小,並導致晶片本身的靜電保護能力隨之大幅下降。在此一情況下,晶片對靜電放電的易感性大幅增加,就容易造成系統故障或潛在損害。
以USB 3.1 Gen 2來說,因為傳輸速度拉高至每秒10Gb,同時要支援電力傳輸(USB-PD)功能,Type-C連接器又要能夠陸續進行熱插拔,使得USB 3.1控制IC的製程已快速進入55奈米或40奈米世代。晶片的閘極氧化層愈薄,在進行熱插拔的同時,接口端訊號線等於是帶電的大電容,會在接觸系統時進行靜電放電效應,所以ESD元件就成為USB 3.1的必要搭配保護元件。
包括PC/NB、智慧型手機、消費性電子產品的功能愈趨強大且多元化,對外傳輸介面需求大增,以USB連接埠為例,過去USB 2.0時代只需搭載1~2顆ESD保護元件,但隨著傳輸介面升級到USB 3.1 Gen 2之後,單一連接埠就要搭載6顆ESD元件,除了提供受保護電路免於遭受靜電放電的衝擊而造成永久損傷,還要能確保訊號傳輸不會受到干擾。