笔记本电脑是人们工作，娱乐和生活中必不可少的工具，在后疫情时代， PD3.1和USB4 V2等新技术的应用使笔记本电脑支持更丰富的应用场景，同时也面临更多的可靠性挑战，目前业内对于静电测试以及防护方案已经比较成熟，但是产品仍然有一定比例的返修，分析失效原因，其中比例最高的就是EOS。
EOS是Electrical Over Stress的缩写，本身是一个宽泛的概念，即元器件承受了过高的电压/电流，本文中所指的EOS表示符合IEC61000-4-5标准中所规定的的雷击/浪涌能量。目前消费行业使用的测试波形为1.2/50ms开路电压和8/20ms短路电流波形（如图一），使用的阻抗网络为2W。
图一：EOS测试波形
相较于ESD，EOS的持续时间更长，能量远大于ESD。所以在评估防护EOS的TVS时，需要更多的考虑TVS管的最大耗散电流（Ipp）,此参数是用来描述TVS管本身对于EOS的耐受度，Ipp越大表示对浪涌能量的耐受度越强。在系统应用中，不仅要考虑TVS管的耐受度，更要考虑TVS管的保护效果，关键参数就是浪涌钳位电压(Vcl-surge)，Vcl越低表示保护效果越强。
笔记本电脑上Type-C接口迎来了爆发式增长，Type-C支持PD协议，可以将其作为电源接口使用，显著提高了使用者的体验，随之而来的，是以往产品设计上未曾遇到的挑战——电源线Vbus上可能会受到极强的EOS能量冲击，这种能量冲击包括但不限于线缆插拔，连接器接触不良等因素。这种能量极易导致PD控制芯片损坏，所以TVS的高耐受度和强防护性能缺一不可。晶焱科技推出的AZ4920-01F, Ipp可以达到140A，Vcl=26V@40A，能够有效的保护后端脆弱的PD控制芯片，较小封装的AZ4520-01F(DFN1610)，也已经在品牌客户量产。新一代PD3.1标准支持Vbus达到28V/36V/48V，功率可达140W/180W/240W,晶焱科技也推出了对应AZ4728-01F/AZ4736-01F/AZ4748-01F等性能更强的TVS产品。
图二：Type-C Vbus EOS测试设置
Type-C接口不仅Vbus可能出现EOS现象，数据接口也有可能遭受浪涌能量的冲击，其中USB 2.0的D+/D-一般与CPU直接相连，一旦烧毁CPU将导致极高的返修成本，针对D+/D-/CC/SBU等数据端口，目前很多品牌厂商已经开始执行EOS测试要求。由于数据端口需要考虑寄生电容的影响，晶焱科技的AZ5515-02F，寄生电容值为0.8pF(Typ.)，具有11A的IPP，钳位电压在11A时仅有9V；在面对负电压浪涌能量时，这颗TVS的优势会更大，启动电压约为-0.7V，在浪涌电流为-11A时，钳位电压仅有-3V，对负电压敏感的IC来说，有极好的防护能力。AZ5515-02F是DFN1006P3X（0402-2ch）的封装，可以同时保护2个通道，解决了PCB面积紧张的问题。图三为AZ5515-02F的浪涌防护性能曲线。随着USB HUB等芯片制程的不断提升，其ESD和浪涌耐受度进一步减弱，晶焱科技新推出了AZ5513-02F这颗启动更早(Vbr=4.5V)，保护效果更好（Vcl=6.5V@11A）的TVS，能够帮助客户解决ESD和浪涌的“疑难杂症”。
图三：AZ5515-02F EOS防护性能曲线
对于Type-C的高速差分接口TX/RX的EOS防护，目前也是行业内关注的重点，由于信号速率更高，要求TVS超低电容，同时还要兼顾耐受度和保护效果。所以在评估防护方案时，AZ5B0S-01F是非常合适的选择，这颗TVS的寄生电容仅有0.2pF(Typ.)，可以支持到USB4的速率，IPP能够达到7A，并且Vcl=4V@7A，能够非常好的保护后端IC，封装为DFN0603(0201),图四即为完整的Type-C端口防护设计。目前USB协议已经更新到USB4 V2（Thunderbolt 5）,最高能够支持80Gbps的数据传输和120Gbps的显示传输，其采用的PAM3编码方式和极高的速率是对信号完整性新的挑战，晶焱科技已经推出新物料——AZ5BFS-01M，能够在10GHz时保持-0.25dB的Insertion Loss，同时兼顾Vcl=6.5V@8kV的完美保护性能。
图四：支持USB4的Type-C EOS防护方案
笔记本电脑另一个常发生EOS返修的外部接口是HDMI。由于sink端常常是处于启动状态，带电线缆频繁的插拔非常容易导致EOS现象的发生，所以需要更强浪涌防护能力的TVS。晶焱科技的AZ1243-04F能够在HDMI2.0的接口上提供高达IPP=12A的超高耐受度，并且Vcl=7.5V@12A。随着产业的发展，HDMI2.0向HDMI2.1过渡，数据速率从16Gbps提升到48Gbps，后端IC更加敏感，对TVS的钳位电压和寄生电容提出了更高的要求，晶焱科技的AZ1123-04F支持HDMI2.1，寄生电容小于0.2pF,IPP可达6.5A，并且提供Vcl=10V@6.5A的强大保护能力。在HDMI的低速接口上，集成式的AZ1575-04S提供强大的EOS防护能力,Power端口IPP可达70A，IO口的IPP可达20A，图五为完整的HDMI接口EOS防护方案。
图五：HDMI 2.0/2.1 EOS防护方案
新技术的不断应用，以及客户需求的多样化，推动着PC产业依旧飞速发展，越来越多的品牌厂商不仅在更多的接口上执行EOS测试，而且测试等级要求更为严格；晶焱科技有业内首屈一指的解决方案和丰富经验，能够为客户快速准确的解决问题。