中心議題：

• 安森美低電容、高鉗位ESD保護器件介紹
• 安森美大浪湧額定能力的晶閘管浪湧保護器件(TSPD)係列介紹
• 安森美上海電路保護應用測試實驗室介紹

解決方案：

• TVS相對壓敏電阻嵌位電壓更低時更適合的ESD保護器件
• 安森美新的ESD保護技術平台電容低至0.5pF
  ，適合USB2.0、HDMI的高速接口的ESD保護
• TSPD導通速度快
  、電壓精度高和電流能力高且不存在功率限製，可對瞬時浪湧提供極佳的保護

不管是設計手機還是工業電信係統，電子製造商要實現可靠的係統操作
，降低產品的返修或退貨比例，保護那些提供係統功能性的複雜IC非fei常chang重zhong要yao。此ci外wai，在zai全quan球qiu化hua時shi代dai
，電dian子zi係xi統tong製zhi造zao商shang的de產chan品pin很hen可ke能neng麵mian對dui多duo個ge國guo家jia或huo地di區qu乃nai至zhi全quan球qiu市shi場chang

，可ke能neng需xu要yao符fu合he不bu同tong的de國guo際ji性xing係xi統tong級ji保bao護hu規gui範fan標biao準zhun，這zhe對dui係xi統tong製zhi造zao商shang所suo具ju備bei的de專zhuan業ye經jing驗yan也ye帶dai來lai了le挑tiao戰zhan。

針對電子係統製造商所麵臨的這些挑戰，作為全球首選的高性能電路保護解決方案供應商，安森美半導體設立了專門的“保護和控製”業務部門
，提供極寬範圍的電路保護器件
，覆蓋從便攜消費產品(手機)、計算機外設(硬盤驅動器)
、電信和網絡設備
、汽車電子和工業等應用領域，既能提供針對低能量的ESD保護，也能提供針對高能量瞬態浪湧事件的晶閘管浪湧保護器件(TSPD)保護。此外，安森美半導體還積極幫助客戶解決他們所麵臨的過壓保護難題，在中國上海設立美國之外第一家、也(ye)是(shi)全(quan)球(qiu)第(di)二(er)家(jia)的(de)電(dian)路(lu)保(bao)護(hu)應(ying)用(yong)測(ce)試(shi)實(shi)驗(yan)室(shi)
，憑(ping)借(jie)經(jing)驗(yan)豐(feng)富(fu)的(de)技(ji)術(shu)專(zhuan)家(jia)和(he)全(quan)套(tao)一(yi)流(liu)設(she)備(bei)

，幫(bang)助(zhu)客(ke)戶(hu)在(zai)將(jiang)產(chan)品(pin)送(song)交(jiao)相(xiang)關(guan)機(ji)構(gou)進(jin)行(xing)認(ren)證(zheng)之(zhi)前(qian)就(jiu)對(dui)這(zhe)些(xie)產(chan)品(pin)在(zai)遵(zun)從(cong)各(ge)種(zhong)國(guo)際(ji)電(dian)路(lu)保(bao)護(hu)規(gui)範(fan)標(biao)準(zhun)方(fang)麵(mian)進(jin)行(xing)測(ce)試(shi)

，並(bing)建(jian)議(yi)電(dian)路(lu)保(bao)護(hu)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。

業界領先的低電容、高鉗位ESD保護器件
隨著消費者對手機
、MP3播放器
、便攜式媒體播放器等便攜電子產品的功能性提出更高的要求，這些產品的I/O端口越來越多。以手機為例，鍵區、揚聲器、SIM卡、電池接頭、音量鍵、語音鍵和充電器接口等都可能成為潛在的ESD進入點。

為了應對ESD給芯片所可能帶來的潛在損傷，業界常用的做法是在敏感的CMOS芯片附近施加外圍的ESD保護元件。外圍的ESD保護元件將較高的ESD電壓在短時間內鉗位至較低的電壓，從而確保氧化物擊穿電壓不會被超過。具體的做法就是在電子係統的連接器或端口處放置ESD保護元件，使得電流流經保護元件
，且不流經敏感元件，以維持敏感元件的低電壓，使其免受ESD應力影響，進而有效控製ESD事件的發生。

在ESD保護元件的選擇方麵，目前常用的ESD保護元件有壓敏電阻
、聚合物和瞬態電壓抑製器(TVS)二極管。聚合物和陶瓷壓敏電阻等外保護技術提供低電容，但它們的高ESD鉗位電壓限製了其保護極敏感IC免受ESD損傷的能力。相比較而言，TVS元件，特別是安森美半導體的TVS元件具有極低的鉗位電壓，且在多重應力條件下仍能維持優異性能，是一種更為理想的ESD保護元件。

安森美半導體近期更推出新的ESD保護平台ESD9L，使用了突破性的工藝技術(其結構圖如圖1所示)，將超低電容PIN二極管和大功率TVS二極管集成在單個裸片上
，能夠用作高性能片外ESD保護解決方案。值得注意的是，ESD9L集成了3個元件，為正向和反向ESD衝擊提供電路保護，且客戶仍隻須將其用作單個元件。

圖1：安森美半導體采用SOD-923封裝的矽TVS二極管的演進。

這新的集成型ESD保護技術平台既保留了傳統矽TVS二極管技術的卓越鉗位和低泄漏性能
，又將電容從50 pF大幅降低至0.5 pF。0.5 pF的總電容使ESD9L適用於USB2.0高速(480 Mbps)和高清多媒體接口(HDMI)(1.65 Gbps)等高速應用。根據IEC61000-4-2的標準，ESD9L將輸入的15 kV ESD波形在數納秒(ns)內迅速鉗位至不到7 V。這鉗位電壓性能領先業界，為最敏感的IC確保提供保護。此外，ESD9L還維持了極小的裸片尺寸，使其能夠適合尺寸僅為1.0 mm × 0.6 mm × 0.4 mm的SOD-923封裝。這種超小單線ESD保護封裝為設計人員提供極大的尺寸靈活性。超小型封裝加上領先的超低電容和極低鉗位電壓，使ESD9L成為手機、MP3播放器
、PDA和數碼相機等空間受限型產品的高速應用首選解決方案。

與水平最接近的競爭對手的矽ESD保護器件相比，安森美半導體的ESD9L能在更短的時間內將ESD電壓鉗位至更低的水平(如圖2所示)，體現出較大的性能優勢，在高速數據應用不僅能夠很好地提供ESD保護，同時還能保持高速數據信號的數據完整性。


圖2：安森美半導體ESD9L的ESD保護性能明顯優越於競爭器件。

總的來看，按照TVS電容與傳輸速率的不同，安森美半導體將便攜應用的ESD保護元件市場劃分為三個區域。第一是標準ESD保護
，滿足大功率(高於100瓦)、最低鉗位電壓要求，適用於鍵區
、按鈕、電池接頭

、充電器接口、旁鍵等的保護

，TVS電容在1,000 pF至100 pF之間；第二是高速ESD保護，要求數據傳輸率更快、低電容
，應用於USB1.1
、USB2.0FS、FM天線
、SIM卡和音頻線路等，TVS電容在40 pF至5 pF；第三個是超高速ESD保護，如USB2.0HS (低於1 pF)
、HDMI、RF天線等，TVS電容在5 pF以下，電容值與鉗位相反。 針對這些應用領域，安森美半導體都能提供客戶所需的矽ESD保護器件
，滿足客戶對不同性能等級的需求。

具有大浪湧額定能力的晶閘管浪湧保護器件(TSPD)係列
隨著消費者對更高網絡帶寬以及對視頻和集成語音、數據的業務需求的增長
，全球電信產業在大力推動著FTTx(光纖到家庭、路邊、建築物等)
、數字環路載波(DLC)、數字用戶線路接入複用器(DSLAM)、千兆位無源光網絡(GPON) 、ADSL2+及VDSL等業務的部署。除了位於中心局(CO)的設備
，業界也需要注意遠離中心局的邊緣網絡設備，後者往往也有著苛刻的保護要求。

對於這些設備而言，它們可能受到三類過載的影響。這三類過載狀況包括：

• 靜電放電: 普通人對此最為熟悉
  ，如在幹燥天氣接觸汽車時就可能遇到
  ；這些屬於低功率浪湧。這種情況可通過持續時間短(數納秒)的波形來定義。
• 閃電浪湧: 這些屬於大功率浪湧
  ，雷電期間電力線和電信線路所感應的極高電壓會引發這種後果。這種情況可采用中等持續時間(數十微秒)的波形來定義。
• 電力故障: 由於電信線路和電力線可能物理接近，電話線上能夠感應交流電壓。這種情況可用50 Hz或60 Hz(可長達15分鍾)波形來定義。

圖3：電信設備可能遭受的3種過載情況。

xuyaozhichudeshi，langyongdengjibujingenguojiayouguan，haigenshebeisuozaididianyouguan。buguanshizhongxinjudeshebei
，haishiyonghuduanshebei，douxuyaojinxingbaohu，qiemeigeguojiahuodiqudoukenengyouzijidebaohubiaozhun。



圖4：常見電信保護標準。

麵向這些狀況進行過壓保護的器件包括氣體放電管(GDT)、金屬氧化物壓敏電阻(MOV)
、瞬態電壓抑製器(TVS)和晶閘管浪湧保護器件(TSPD)等。這些器件各有特點

，但TSPD綜合了導通速度快、電壓精度高和電流能力高等優點，且不存在功率限製，對瞬時浪湧提供極佳的保護。

安森美半導體提供一係列適合電信應用的TSPD，如用於線卡保護的TVS二極管和保護電信應用中各種敏感電子電路的TSPD等。安森美半導體的NPxx係列係列的44款器件為中心局(CO)、接入端和用戶前端設備中的電信電路提供過壓保護
，可防止閃電
、感應和電力線交叉等情況給敏感電路帶來的潛在過壓損傷。這係列器件的應用包括調製解調器(MODEM)、住宅網關、數字用戶線路接入複用器(DSLAM)和集成語音數據(IVD)卡。

這44款新的NPxxx器件是大浪湧電流TSPD
，保護電壓範圍從64到350伏(V)之間
，提供額定浪湧電流為50、80和100安培(A)等(deng)不(bu)同(tong)版(ban)本(ben)。這(zhe)些(xie)器(qi)件(jian)限(xian)製(zhi)電(dian)壓(ya)
，並(bing)將(jiang)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)轉(zhuan)移(yi)至(zhi)地(di)。它(ta)們(men)屬(shu)於(yu)雙(shuang)向(xiang)保(bao)護(hu)器(qi)件(jian)
，因(yin)此(ci)能(neng)夠(gou)在(zai)一(yi)個(ge)封(feng)裝(zhuang)中(zhong)提(ti)供(gong)兩(liang)個(ge)器(qi)件(jian)的(de)功(gong)能(neng)，節(jie)省(sheng)出(chu)電(dian)路(lu)板(ban)彌(mi)足(zu)珍(zhen)貴(gui)的(de)空(kong)間(jian)。基(ji)本(ben)上(shang)

，這(zhe)些(xie)器(qi)件(jian)在(zai)過(guo)壓(ya)發(fa)生(sheng)時(shi)進(jin)行(xing)“消弧”將可能帶來潛在損傷的電能轉移出敏感電路或器件。一旦瞬態過壓狀況過去，這些器件就會恢複到它們正常的“關閉”或透明狀態，並且無形地在電路正常工作中發揮功能。這些TSPD沒有耗損特性

，在快速瞬態情況下提供穩定的性能特征，確保設備可靠持續地操作。

這些器件同時提供受業界青睞的5.40 mm×3.5 mm DO-214AA表麵貼裝封裝(SMB)和強韌的DO-15軸向引線封裝，可靠且經濟。用作次級保護電路的一部分時，這些器件將電能轉移出受保護電路來提供過壓保護。NPxx器件獲UL497A認證
，在電子應用中采用這些器件就能夠符合GR-1089-CORE、ITU K.20/K.21/K.45、IEC 61000-4-5、IEC 60950、YD/T 993
、YD/T 950和YD/T 1082等不同規範的要求。

強大的電路保護技術支持和規範標準遵從性測試
安森美半導體除提供高、低di能neng量liang的de過guo壓ya電dian路lu保bao護hu解jie決jue方fang案an外wai，還hai為wei客ke戶hu提ti供gong強qiang大da的de技ji術shu支zhi持chi，幫bang助zhu客ke戶hu理li解jie產chan品pin在zai實shi際ji環huan境jing和he產chan品pin測ce試shi環huan境jing兩liang方fang麵mian的de電dian氣qi原yuan理li經jing驗yan，並bing指zhi導dao係xi統tong設she計ji人ren員yuan在zai選xuan擇ze保bao護hu解jie決jue方fang案an時shi做zuo到dao最zui好hao的de技ji術shu指zhi標biao兼jian顧gu成cheng本ben考kao慮lv。

設在中國上海的新電路保護應用測試實驗室主要為手機和DSL調tiao製zhi解jie調tiao器qi等deng便bian攜xie消xiao費fei產chan品pin和he電dian信xin設she備bei提ti供gong過guo壓ya保bao護hu解jie決jue方fang案an。這zhe配pei備bei了le最zui新xin設she備bei的de實shi驗yan室shi設she有you經jing驗yan豐feng富fu的de安an森sen美mei半ban導dao體ti工gong程cheng師shi
，他ta們men深shen切qie了le解jie最zui新xin的de電dian路lu保bao護hu應ying用yong相xiang關guan的de規gui範fan要yao求qiu。他ta們men在zaiESD和大功率浪湧瞬態問題上的專門技術和知識, 將幫助客戶在他們正式向相關機構申請認證之前, 為其應用的電路保護作更好的評估。

安森美半導體的實驗室能進行多種ESD和浪湧事件測試來評估電子元件、子zi係xi統tong或huo終zhong端duan產chan品pin，確que定ding它ta們men容rong易yi受shou故gu障zhang和he損sun傷shang的de影ying響xiang程cheng度du。有you關guan測ce試shi元yuan件jian和he產chan品pin性xing能neng的de測ce試shi結jie果guo將jiang寫xie作zuo報bao告gao，反fan饋kui給gei客ke戶hu，並bing就jiu如ru何he更geng好hao地di符fu合he規gui範fan標biao準zhun提ti出chu意yi見jian和he建jian議yi。


圖5：安森美半導體新的電路保護應用測試實驗室提供多種ESD和浪湧事件測試。

安森美半導體保護產品業務總監Gary Straker說：“在(zai)亞(ya)太(tai)區(qu)內(nei)新(xin)設(she)這(zhe)家(jia)電(dian)路(lu)保(bao)護(hu)應(ying)用(yong)測(ce)試(shi)實(shi)驗(yan)室(shi)讓(rang)安(an)森(sen)美(mei)半(ban)導(dao)體(ti)能(neng)夠(gou)更(geng)進(jin)一(yi)步(bu)地(di)提(ti)供(gong)多(duo)種(zhong)測(ce)試(shi)和(he)谘(zi)詢(xun)服(fu)務(wu)給(gei)客(ke)戶(hu)。這(zhe)實(shi)驗(yan)室(shi)將(jiang)為(wei)那(na)些(xie)需(xu)要(yao)處(chu)理(li)電(dian)路(lu)保(bao)護(hu)應(ying)用(yong)相(xiang)關(guan)規(gui)範(fan)標(biao)準(zhun)的(de)客(ke)戶(hu)提(ti)供(gong)幫(bang)助(zhu)。亞(ya)太(tai)地(di)區(qu)的(de)客(ke)戶(hu)將(jiang)因(yin)我(wo)們(men)所(suo)提(ti)供(gong)的(de)測(ce)試(shi)服(fu)務(wu)能(neng)力(li)而(er)節(jie)省(sheng)時(shi)間(jian)和(he)金(jin)錢(qian)
，最(zui)終(zhong)將(jiang)使(shi)他(ta)們(men)能(neng)更(geng)快(kuai)地(di)把(ba)產(chan)品(pin)麵(mian)市(shi)。”

這電路保護應用測試實驗室能夠進行符合IEC 61000-4-4、IEC 61000-4-5、IEC 61000-4-11、ANSI/IEEE C62.41
、UL 864、UL 1449、FCC Part 68
、ITU Rec. K.17、K.20、K.21和K.45 Telcordia GR1089-CORE等業界規範標準的多種浪湧測試。除了廣泛的測試能力，這實驗室還協助客戶解決應用問題、設定保護器件借鑒標準、鑒定性能以及建議新保護器件等。
安森美半導體標準產品部亞太區市場營銷副總裁麥滿權說：“zhongguoshiansenmeibandaotifazhansuduzuikuaideshichang
，ansenmeibandaotijianggongsizaiquanqiudierjiadedianlubaohuyingyongceshishiyanshishelizaizhongguozheyizhanlvexingjucuo
，jinyibuguanchewomenduizhongguonaizhizhenggeyataidiqukehudechengnuo。”

總結
作zuo為wei全quan球qiu領ling先xian的de高gao性xing能neng電dian路lu保bao護hu半ban導dao體ti解jie決jue方fang案an供gong應ying商shang


，安an森sen美mei半ban導dao體ti提ti供gong範fan圍wei寬kuan廣guang的de電dian路lu保bao護hu解jie決jue方fang案an，其qi中zhong既ji包bao括kuo能neng量liang等deng級ji相xiang對dui較jiao低diESD保護器件(如最新具有極低鉗位電壓
、極低電容和超小封裝的ESD9L平台)，也包括能量等級相對較高的TSPD瞬態浪湧保護器件(如最新的NP係列)。此(ci)外(wai)，安(an)森(sen)美(mei)半(ban)導(dao)體(ti)還(hai)積(ji)極(ji)幫(bang)助(zhu)客(ke)戶(hu)解(jie)決(jue)他(ta)們(men)所(suo)麵(mian)臨(lin)的(de)電(dian)路(lu)保(bao)護(hu)難(nan)題(ti)
，在(zai)中(zhong)國(guo)上(shang)海(hai)啟(qi)用(yong)的(de)電(dian)路(lu)保(bao)護(hu)應(ying)用(yong)測(ce)試(shi)實(shi)驗(yan)室(shi)能(neng)夠(gou)為(wei)中(zhong)國(guo)乃(nai)至(zhi)亞(ya)太(tai)地(di)區(qu)的(de)客(ke)戶(hu)在(zai)遵(zun)從(cong)有(you)關(guan)業(ye)界(jie)規(gui)範(fan)標(biao)準(zhun)方(fang)麵(mian)發(fa)揮(hui)作(zuo)用(yong)
，幫(bang)助(zhu)客(ke)戶(hu)在(zai)將(jiang)產(chan)品(pin)送(song)至(zhi)相(xiang)關(guan)機(ji)構(gou)認(ren)證(zheng)前(qian)就(jiu)確(que)定(ding)保(bao)護(hu)器(qi)件(jian)在(zai)故(gu)障(zhang)和(he)損(sun)傷(shang)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)受(shou)影(ying)響(xiang)情(qing)況(kuang)，再(zai)結(jie)合(he)安(an)森(sen)美(mei)半(ban)導(dao)體(ti)提(ti)供(gong)的(de)意(yi)見(jian)和(he)建(jian)議(yi)
，幫(bang)助(zhu)客(ke)戶(hu)更(geng)好(hao)地(di)符(fu)合(he)各(ge)種(zhong)電(dian)路(lu)保(bao)護(hu)規(gui)範(fan)標(biao)準(zhun)，進(jin)而(er)加(jia)快(kuai)產(chan)品(pin)上(shang)市(shi)進(jin)程(cheng)。