发光二极管（LED）因具有节能、环保和寿命长等优势在显示、照明和背光驱动等领域得到了广泛应用,有助于我国实现碳中和目标。LED是一种电流敏感元件,当恒流LED驱动集成电路（IC）中发生静电放电（ESD）与浪涌现象,LED电流波动较大,从而易引起LED亮度变化、使用寿命降低,甚至驱动IC或LED失效。本文针对5.5 V工作电压的恒流LED驱动IC各端口不同的防护需求,设计并制备了多种静电和浪涌防护方案。借助Sentaurus设计工具和传输线脉冲（TLP）测试系统,分析并验证了它们在静电与浪涌应力作用下的工作机制和电学特性。论文的主要内容如下:首先,本文阐述了典型恒流LED驱动IC的工作原理,静电浪涌防护的设计方法及其失效判断方法;介绍了静电与浪涌的工业测试模型以及设计工具;借助Sentaurus,分析了几种常规静电与浪涌防护单元内部的物理机制,为新型静电与浪涌防护方案设计提供参考。其次,采用全芯片ESD防护设计方法。针对5.5 V恒流LED驱动IC的I/O端口对快速响应及低导通电阻的ESD防护需求,设计了具有华夫版图的栅辅助二极管触发可控硅（GDTSCR-WL）。与典型双二极管二极管串（TDS）和二极管触发可控硅（DTSCR）相比,GDTSCR-WL将开启速度提高至10.2 ns,品质因数和电压钳位能力分别优化至5.8 m A/μm~2和1.2 V,这是因为NMOS的栅辅助效应和华夫版图设计,促进多条SCR的开启。围绕5.5 V恒流LED驱动IC的电源轨的双向高维持ESD防护需求,设计了高掺杂跨桥型双向SCR（HDBDDSCR）。与三阱双向SCR（TWDDSCR）相比,HDBDDSCR利用阱电阻辅助SCR触发,鲁棒性从1.6 A增强至4.5 A;并且采用高掺杂跨桥设计方法,通过调整跨桥长度,抑制电导调制效应,将维持电压提高至6.4 V。最后,面对5.5 V恒流LED驱动IC普通电压端口抗闩锁、强鲁棒性的浪涌防护需求提出了内嵌浮空N+和NMOS的SCR（FNSCR＿SNMOS）。与低电压触发SCR（LVTSCR）相比,FNSCR＿SNMOS的维持电压增加至10.2 V,单位宽度鲁棒性增强至51 m A/μm~2,是LVTSCR的2.6倍,这是因为浮空N+和NMOS组成的表面路径分流,有助于提高浪涌电流泄放的均匀性。基于5.5 V恒流LED驱动IC高压输出端口的高触发高维持浪涌防护需求提出了高压双回滞SCR（HVDSSCR）。与具有浮空P+的改进型横向SCR（FPMLSCR）相比,HVDSSCR采用双回滞技术,调控SCR路径长度,抑制正反馈,将维持电压增加至10.4 V,并通过阱击穿触发机制实现了33.3 V的高触发电压,更适合高压输出端口的浪涌防护。