由于全球經(jīng)濟與科技的發(fā)展，電子產(chǎn)品已迅速深入世界的各個角落。然而，許多偏遠地區(qū)基礎(chǔ)建設(shè)不佳，或是氣候極端的地方，電子產(chǎn)品遭受雷擊的機率與能量提高，所造成電氣過載(Electrical Overstress, EOS)的反修率也隨之提升。因此，如中國內(nèi)地自家電下鄉(xiāng)計劃之后，不斷的提高電子產(chǎn)品雷擊耐受度(IEC 61000-4-5)的規(guī)格，從原有的1kV，漸漸提升到4kV，甚至已有產(chǎn)品要求6kV的規(guī)格。
雷擊事件所產(chǎn)生的噪聲是屬低頻（事件長度為20usec以上）但能量卻很大的噪聲，所以雷擊保護組件的設(shè)計都著重在能宣泄大能量噪聲，而非其反應(yīng)速度上。雷擊保護組件目前還是以陶瓷材料所制作的組件如Varistor為主，因為其成本低又能宣泄大能量的雷擊噪聲。不過這類組件因其反應(yīng)速度很慢（大于35nsec以上），不可以同時拿來當靜電放電(Electrostatic Discharge, ESD)保護組件。至于ESD事件所產(chǎn)生的噪聲是屬高頻（事件長度為60nsec以內(nèi)）但能量很小的噪聲，所以ESD保護組件的設(shè)計必須著重于其反應(yīng)速度上，唯有反應(yīng)速度在10nsec以內(nèi)的保護組件才有ESD防護效果。雷擊保護組件的設(shè)計挑戰(zhàn)在于要在有限的組件體積下，能宣泄*大能量的雷擊噪聲，而組件材料的選擇會是設(shè)計重點。ESD保護組件的設(shè)計挑戰(zhàn)則是在設(shè)計組件的快速反應(yīng)速度與反應(yīng)后的低導(dǎo)通阻抗，唯有如此才能提供低箝制電壓來保護系統(tǒng)的正常運作，而此類組件的設(shè)計重點會是在組件結(jié)構(gòu)及其所用的制程上。ESD保護組件現(xiàn)在則是以半導(dǎo)體材料與制程所制作的組件為主，因為其保護效果*佳、組件可靠度也*佳、成本也可因設(shè)計成Array式而降得很低。
晶焱科技擁有先進的雷擊與ESD防護設(shè)計技術(shù)。針對雷擊保護，晶焱科技推出AZ3 系列雷擊保護方案，提供低電容、高雷擊耐受度的防護組件，供系統(tǒng)產(chǎn)品于雷擊測試時*佳的防護效果。另由于半導(dǎo)體組件快速反應(yīng)的特性，因此同時提供ESD防護的功能，用戶不需再額外添加ESD保護組件。晶焱科技的ESD和雷擊保護組件擁有極低的箝制電壓(Clamping Voltage)，使得ESD的能量能被箝制在更低的電壓以防止系統(tǒng)內(nèi)部電路于雷擊或ESD測試時發(fā)生數(shù)據(jù)錯誤、當機甚至受到損毀。因此箝制電壓是判斷ESD保護組件對于系統(tǒng)電路保護效能*重要的參數(shù)。
針對以太網(wǎng)絡(luò)接口，晶焱科技提供完整的雷擊與ESD防護方案。AZ3028-04P于一次測提供線對線的雷擊防護，AZ3025-04F于二次測提供線對線的雷擊防護，AZ3133-04F于二次測提供線對地的雷擊防護，并能夠有效防護ESD的沖擊。圖一為利用AZ3028-04P與AZ3133-04F防護以太網(wǎng)絡(luò)接口的電路圖，可通過IEC61000-4-5 10/700us線對線2kV，線對地6kV的測試規(guī)范，以及IEC61000-4-2 ESD 30kV的測試規(guī)范。
圖一、以太網(wǎng)絡(luò)雷擊防護電路圖。
針對視頻接頭接口或是系統(tǒng)電源端，晶焱科技特別推出雷擊浪涌保護組件AZ3003-02F，能夠承受8/20us雷擊電流100A，以及10/700us雷擊電壓3kV。AZ3003-02F并擁有低箝制電壓，能夠有效地保護系統(tǒng)產(chǎn)品內(nèi)部IC 不受雷擊或ESD損壞。其DFN封裝具有縮小印刷電路板面積與降低布局(Layout)復(fù)雜度等優(yōu)點，Array的形式可同時提供兩個視頻接頭接口雷擊或ESD防護，特別適合應(yīng)用于擁有多個視頻接頭接口的產(chǎn)品如數(shù)字監(jiān)視系統(tǒng)(Digital Video Recorder, DVR)或IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)(Network Video Recorder, NVR)等。
圖二、視頻接頭雷擊防護電路圖。