過壓保護設(shè)計有很多種器件可以選擇，例如瞬態(tài)抑制二極管(TVS)、壓敏電阻、半導(dǎo)體放電管、靜電保護器件(ESD)、陶瓷放電管、玻璃氣體放電管等等，根據(jù)不同特點應(yīng)用在不同領(lǐng)域。例如TVS解決方案的優(yōu)點是鉗位能力強，它較適用于二級保護、IC/ASIC保護和電信線路保護；壓敏電阻解決方案快速響應(yīng)時間和鉗位能力強，較適用于電源線路保護、大浪涌保護和電信線路保護；而玻璃放電管解決方案的突出特點是超低電極間電容和高放電電流，它較適用于有線電視保護、電源模塊保護和電信基礎(chǔ)設(shè)施保護；陶瓷氣體放電管解決方案在快速響應(yīng)時間和鉗位能力方面表現(xiàn)突出，常用于開關(guān)電源保護和xDSL線路保護。 過壓保護器件國際廠商主要包括泰科電子電路保護部門、TDK-EPC、Vishay、Maxim、Bourns、Littelfuse，臺系廠商君耀電子、晶焱科技等在這個領(lǐng)域也十分活躍，大陸廠商上海光宇睿芯、深波電子、合肥運通等公司的發(fā)展引人注目。雖然國際廠商起步較早，不過臺系和中國大陸廠商已有一定技術(shù)積累，性價比優(yōu)勢突出，贏得了一些大客戶的支持。

王智娟女士， 愛普科斯大中華區(qū)市場部副主管，陶瓷元件及傳感器市場總監(jiān)，TDK-EPC集團成員2W0esmc

價格走勢將保持平穩(wěn) 在經(jīng)過了2008~2009年的市場低潮以后，2009~2010年元器件供應(yīng)商的收益非常高。這種變化的原因很簡單：供應(yīng)商們大幅削減成本，接下來是強勁的需求，這又導(dǎo)致了隨后高企的設(shè)備利用率。出現(xiàn)這種情況，使得一些產(chǎn)品嚴重短缺，過壓保護器件供應(yīng)也在此列。這種情況下，過壓保護器件價格走勢成為業(yè)界關(guān)心的話題。 大部分廠商認為過壓保護器件價格將會保持平穩(wěn)態(tài)勢。TDK-EPC集團成員愛普科斯大中華區(qū)市場部副主管、陶瓷元件及傳感器市場總監(jiān)王智娟女士預(yù)期，即使原材料的價格有上揚趨勢，OVP價格仍會保持穩(wěn)定。與這個觀點不謀而合，泰科電子上海瑞侃電路保護部應(yīng)用工程師郭濤表示，雖然未來過壓保護器件市場需求會進一步增加，但隨著供應(yīng)量的相應(yīng)提高，其價格將會保持平穩(wěn)。君耀電子市場部經(jīng)理謝誠認為價格可能穩(wěn)中有升，他表示：“對國內(nèi)市場來說，過壓保護器件近期的價格走勢將不會降低。在全球整體通貨膨脹，太陽能產(chǎn)業(yè)對原材料的需求旺盛，中國內(nèi)需持續(xù)增加，相關(guān)電子、電力、通訊產(chǎn)品出口回升種種因素的推動下，過壓保護器價格甚至還有可能小幅上揚?！? 過壓保護市場機會越來越多：基于電子書、智能手機等帶來小型化過壓保護器件需求增加；對于內(nèi)貿(mào)市場來說，家電下鄉(xiāng)、智能電網(wǎng)、太陽能控制器等產(chǎn)業(yè)的迅速升溫，使得相關(guān)制造業(yè)產(chǎn)能逐步擴大，由此帶來的普通型防雷保護產(chǎn)品的需求穩(wěn)步增長，加上部分國內(nèi)產(chǎn)業(yè)標準的提高，多級的保護方案滿滿滲透到相關(guān)終端產(chǎn)品中去，電路保護行業(yè)包括過壓保護有望獲得結(jié)構(gòu)性增長。 預(yù)計2011年和2012年將是過壓保護器件快速發(fā)展的好時期，因為面臨電信基礎(chǔ)設(shè)施的又一輪建設(shè)，二次線卡中聲音和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、基站和調(diào)制解調(diào)器的保護方面需要消耗大量晶閘管、氣體管、浪涌電阻排和雪崩二極管，這些需求將再次引爆市場。 雖然市場前景光明，不過，過壓保護正面臨著“偷工減料”的隱憂，如國內(nèi)一些企業(yè)考慮到成本，減少一級保護的必要器件，造成產(chǎn)品存在相當大的隱患，降低客戶的品牌價值，或降低中國制造的附加值，在需要多級保護的產(chǎn)品減少部分必要保護器件同樣存在隱患。這是題外話，暫且表過不提。 在采購過程中最應(yīng)關(guān)注也最關(guān)鍵的是過壓保護器件的機械、電氣性能是否符合設(shè)計規(guī)格，例如機械尺寸、封裝形式和工作電壓、動作電壓、通流能力等。然而現(xiàn)實采購中，這個關(guān)鍵點往往也是最容易被忽略的部分。除此之外，還應(yīng)該考慮器件的性能穩(wěn)定性、可靠性、供貨周期、銷售服務(wù)、以及供應(yīng)商的持續(xù)開發(fā)實力。 機械和電氣性能是采購關(guān)鍵 采購過壓保護器件，尤其是應(yīng)用于3C產(chǎn)品時，由于產(chǎn)品的規(guī)格越來越小，過壓保護器件體積的重要性不言而喻。Maxim宣稱推出了業(yè)內(nèi)最小的OVP方案尺寸，其OVP 器件MAX14529E/MAX14530E將USB充電檢測和±15kV ESD保護(人體模式)集成在3毫米見方的尺寸內(nèi)，提供高達28V的故障保護，適用于蜂窩電話、媒體播放器、PDA及其它空間受限的應(yīng)用，芯片起價為$1.40 (1000片起，美國離岸價)。 泰科電子的ESD產(chǎn)品可以提供電容為0.25pF的PESD產(chǎn)品，其尺寸最小為0402，以及封裝尺寸小至0201封裝的SESD產(chǎn)品，其電容最小可做到0.5pF。TDK-EPC公司新推出的TG30 SMD氣體放電管，就是一種微型三電極過壓保護裝置，其尺寸僅2.8mm×7.2mm，除了0.2μs的快速響應(yīng)時間之外，其額定沖擊電流高達2 kA，并且始終保持穩(wěn)定性能。 在電氣性能方面，各類過壓保護器件因為特性不一，對應(yīng)了不同的應(yīng)用范圍。例如，業(yè)界有人士認為，金屬氧化物壓敏電阻(MOV)和多層壓敏電阻(MLV)因價廉物美而應(yīng)用廣泛，但其固有的高電容決定了其應(yīng)用范圍只能局限于低頻領(lǐng)域和電源的瞬間電壓抑制上。而硅類PESD防護器件，包括齊納二極管、TVS二極管/陣列等，雖然具有保護電壓低而準確的優(yōu)點，其寄生電容依舊不可忽視，通常難以適用于高速數(shù)據(jù)通訊接口，如HDMI，IEEE1394等，短期內(nèi)可能不會出現(xiàn)一方取代另一方的情況。 但廠商正通過提高器件的電氣性能以取得更大競爭優(yōu)勢，甚至跨入原本難以進入的領(lǐng)域。例如在靜電保護方面，泰科電子電路保護部門除了固有的低電容PESD保護器件，還推出具有低電容、低動作電壓的SESD保護器件，它們均通過內(nèi)部差損、回損以及眼圖測試，可方便地應(yīng)用于HDMI1.4、USB3.0、DisplayPort1.1以及最新的DiiVA接口中，在不影響信號完整度的前提下，有效保護客戶設(shè)備端口免于ESD損壞，符合IEEE靜電測試標準。 晶焱科技專攻高速信號線的ESD保護器件設(shè)計，最近推出的產(chǎn)品在電容和ESD箝制電壓方面取得突破性進展。例如USB3.0專屬的ESD保護器件AZ1065-06F，NFC(Near Field Contacting)系統(tǒng)天線的專屬ESD保護器件AZ4217-01F，以及RF接收天線的專屬ESD保護器件AZ5325-01F。該公司研發(fā)部協(xié)理姜信欽介紹，AZ1065-06F的電容只有0.3pF，是目前市場上唯一可以保護USB3.0接口的單芯片ESD保護器件；AZ4217-01F的電容為0.5pF，且可以用在17V的電壓系統(tǒng)中，而AZ5325-01F的電容也僅為0.5pF。姜信欽進一步表示：“這三個ESD保護器件都是目前市場上唯一可以同時把電容和ESD箝制電壓作到最低的，可以在完全不影響高速信號傳輸下，提供系統(tǒng)不受ESD干擾的最好保護效果?！? TDK-EPC壓敏電阻產(chǎn)品正努力在更小尺寸內(nèi)提供更高的浪涌電流，例如其可防止過載、防止火災(zāi)的ThermoFuse壓敏電阻(ETFV)。ETFV系列由一個與熱耦合保險絲串聯(lián)并集成在一個封裝內(nèi)的AdvanceD系列片狀壓敏電阻組成。封閉在特殊塑料內(nèi)的熱熔斷器斷開過熱的壓敏電阻的電源從而防止產(chǎn)生火焰和煙霧。ETFV壓敏電阻設(shè)計用于吸收最大限度的沖擊電流，額定電壓介于130至420 V時8/20 μs脈沖在6至20kA。其沖擊電流能力為20kA，最大能量吸收能力為2毫秒700 J，應(yīng)用包括家用電器、電源、太陽能裝置逆變器和驅(qū)動器，還可用于電氣線路和設(shè)備的一般保護。 ［轉(zhuǎn)下一頁：ESD保護器件采購首要注意箝制電壓］

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{pagination} 郭濤透露，泰科電子電路保護部門在雷擊保護產(chǎn)品方面，將推出具有更高工作電壓的氣體放電管（GDT），以及在一定直流電源防護中可以單獨使用的氣體放電管。他表示：“泰科電子的GDT產(chǎn)品除了具有市場上標準GDT的特點之外，封裝形式也多樣化，還可以根據(jù)客戶要求定制20KA或以上的抗雷擊能力，同時具有低的脈沖動作電壓，有效幫助客戶通過ITU、IEEE、GR1089等國際國內(nèi)通訊防雷標準要求。”現(xiàn)在泰科電子的GDT主要應(yīng)用于通訊基站、局端設(shè)備、電信客戶端，工業(yè)控制等多種領(lǐng)域。 本土廠商過壓保護器件電氣性能上亦不弱，上海光宇睿芯CEO劉建超今年6月曾表示，其穩(wěn)壓管產(chǎn)品可實現(xiàn)大功率產(chǎn)品小封裝，如SOD323封裝，功率可以達到500mw。

君耀電子 市場部經(jīng)理 謝誠2W0esmc

交貨周期和差異化服務(wù) 因為持續(xù)一年多的供貨緊張，采購們的神經(jīng)都繃得緊緊的，這種情形下，供應(yīng)商的供應(yīng)能力以及供貨周期重要性凸顯。 君耀電子謝誠強調(diào)，該公司主要應(yīng)用于工控通訊和模擬視頻通訊的過壓保護產(chǎn)品B6C、B6A以及通訊基站電源、防雷排插應(yīng)用的低殘壓過壓保護產(chǎn)品Hyperfix，月產(chǎn)能都超過10KK， 交貨周期可以控制在4周內(nèi)。 晶焱科技的三款ESD保護器件的月產(chǎn)能都超過10M，交期在8周左右。 泰科電子郭濤表示：“憑借泰科電子強大的經(jīng)濟實力和銷售渠道，所有新推出的面市產(chǎn)品都可以滿足客戶大規(guī)模訂單需求，并在保障產(chǎn)品品質(zhì)和可靠性的同時，保持較短的供貨周期?！? TDK-EPC沒有透露其交貨周期，但強調(diào)其產(chǎn)能和客戶定制服務(wù)，王智娟表示：“無論是產(chǎn)能還是創(chuàng)新方面，TDK-EPC都是陶瓷工藝壓敏電阻和氣體放電管這兩大關(guān)鍵產(chǎn)品的領(lǐng)頭羊。TDK-EPC在電信和汽車HID應(yīng)用氣體放電管有豐富經(jīng)驗。在這兩個主要的客戶定制市場，我們的客戶有華為，中興，Ericson, Hella, Philips, Bosch等等?！? 代理機制和客制化服務(wù)也是采購考慮因素。各大供應(yīng)商除了卯足精神滿足大客戶需求外，對長尾市場也嚴陣以待，中小廠商的市場需求日漸受到重視。泰科電子與全球最大的幾家分銷機構(gòu)均建立了代理機制，其中包括ARROW、AVNET等知名廠商。此外泰科電子電路保護部門也與許多中小分銷機構(gòu)商建立合作關(guān)系，方便中小客戶的采購需求。 晶焱科技姜信欽表示：“客戶開發(fā)較利基型電子系統(tǒng)時，若需要特別規(guī)格的ESD保護器件時，晶焱可以提供客制化設(shè)計的服務(wù)；中小型企業(yè)因研發(fā)能量不足而不能自行設(shè)計ESD防護方案時，晶焱也提供設(shè)計服務(wù)?！本ъ臀磥硪荒甑漠a(chǎn)品規(guī)劃將聚焦在手持式電子系統(tǒng)所需要的保護器件開發(fā)，包括ESD保護器件以及EMI保護器件。這類保護器件的特色是，封裝形式走向微小化，如0402的尺寸、0201的尺寸等。 售前服務(wù)也被納入采購考慮范疇。謝誠認為，君耀依靠全套系統(tǒng)的驗證手段，幫助客戶完成過壓器件的選型測試，贏得了相當大的市場競爭優(yōu)勢。供應(yīng)商如果有一套完整的技術(shù)服務(wù)，會為選擇器件帶來硬性的指導(dǎo)，不過大多數(shù)廠商沒有完備的測試驗證手段，為采購們選型帶來不便。

• 延伸閱讀：ESD保護器件采購首要注意箝制電壓

作者：姜信欽，研發(fā)部協(xié)理，晶焱科技

晶焱科技研發(fā)部協(xié)理 姜信欽2W0esmc

目前3C產(chǎn)品的競爭相當激烈，世界大廠牌除了不斷推出新產(chǎn)品，加上現(xiàn)今產(chǎn)品的趨勢趨向于輕、薄、小，因此在3C市場上除了整合規(guī)格戰(zhàn)之外，也延伸到產(chǎn)品可靠度的競爭戰(zhàn)，因為3C產(chǎn)品的功能越來越多，規(guī)格也越做越小，對于保護組件的要求也越來越高，尤其是 高速I/O的ESD防護、例如LAN , USB , HDMI , DISPLAY等，除了滿足消費者的需求，對于消費者的品質(zhì)保證也格外重要。正因如此，使得ESD保護組件的大量使用，即使在原物料日漸上漲的情況下價格走勢仍然平緩。各種ESD中，尤以硅基的防護組件愈見競爭力。 采購ESD保護器件時，首先要注意ESD保護器件的箝制電壓(Clamping Voltage)，擁有越低的箝制電壓的ESD保護器件對電子系統(tǒng)才有越高的保護效果。因為它可以把ESD脈波電流旁路(bypassing)到接地點，并把ESD脈波電壓箝制在一個低準位，讓電子系統(tǒng)里的其它功能器件不覺得有干擾存在，進而讓電子系統(tǒng)繼續(xù)正常動作，這即是Class-A等級的保護效果。目前ESD保護器件的箝制電壓只能用傳輸線脈波產(chǎn)生器(Transmission Line Pulsing, TLP)來量測，才是最準確的。所以采購ESD保護器件時，記得要跟供應(yīng)商要求由TLP量到的箝制電壓數(shù)據(jù)，如此就可以馬上預(yù)估或評比不同保護器件的ESD保護能力。 其次，要注意ESD保護器件的封裝形式(package format)，要統(tǒng)一選擇普遍性較高的封裝形式，如此可以只要設(shè)計一種PCB layout就能采用各種不同規(guī)格的ESD保護器件。不然就會遇到要設(shè)計好幾版PCB layout來迎合不同封裝形式的ESD保護器件，會很不經(jīng)濟。

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