身处于一个科技的时代，各式各样的电子产品充斥在我们的生活中，电子产品如智能型手机、卫星导航机、数字电视等已成为现代生活的一部分，这些电子产品由于频繁的跟外界接触，当有静电荷累积时，一旦导通路径形成，就有可能遭受静电放电的破坏(Electrostatic Discharge)。由于静电的无所不在，越来越多的国际大厂为了自身产品的稳定及维护品牌的价值，在产品出厂前都会要求做国际规范IEC61000-4-2抗静电能力的测试，确保产品在静电发生时有足够的抵抗能力。
针对消费性电子来说，需要特别注意静电问题不外乎几个:高速信号的接口处、电源供应处、以及人体容易接触的屏幕、耳机孔等等。在这些容易遭受到静电袭击的地方，我们可以依据特性的不同，加上不同的静电防护组件去增加这些脆弱点抵抗静电能力。只要这些容易发生静电轰击的地方被妥善的保护，电子产品的可靠度也就可以大幅提升。在静电防护组件的历史上，齐纳二极管(Zener Diode)、压敏器件(Varistor)、陶瓷气体放电管(Gas tube)、硅控整流器(Silicon Controlled Rectifier, SCR)都有相当久的使用历史了，但现在的消费性电子功能强大，USB3.0、HDMI2.0等高速传输接口的普及、轻薄短小的电子产品都让这些防护组件显得不合时宜。比如说齐纳二极管的缺点就是体积大，电容值也大，要放在轻薄的行动装置上就略显困难。而要用作高速信号的主芯片防护电路上；压敏器件的缺点就是电容过大且箝制电压太高，陶瓷气体放电管虽然组件本身有很强的静电抵抗能力，但其触发电压很高，常常陶瓷气体放电管还没有导通，高速信号的主芯片就先被静电放电给破坏了。硅控整流器的问题一样是触发电压太大，并且崩溃发生后的维持电压(Holding Voltage,Vh)太低，当静电轰击结束后，过低的维持电压很容易会造成闩锁效应(Latch up)，主芯片反而因此毁坏。归纳出这些缺点，晶焱科技凭借着过去在静电防护工程的经验，提出最新型的静电防护组件-瞬态电压抑制器(Transient Voltage Suppressor, TVS)，图1.是一个用TVS来保护电源端的例子，当系统的电源端出现了一个异常的突波电压(ESD pulse)，如果没有使用TVS时，此突波会直接破坏内部芯片，造成系统当机或无法正常工作。若突波发生时有放上TVS防护组件的话，异常的电源突波会被有效的抑制成一个较低的电压值(Vclamp)，让系统可以正常的运作。晶焱科技所研发的TVS为半导体制程组件，其特性为电容小、导通速度快，根据电压应用的不同，我们提供足够的维持电压使系统不会产生闩锁效应，此外根据不同的终端应用，我们也提供了不同的封装组件尺寸。瞬态电压抑制器(TVS)可说是集各家大成。需要处理静电放电问题的客户，不管是为了产品的稳定，或是为了品牌的好口碑，只要依照下列几个大方向，就可以很轻易的在晶焱科技所提供的产品线中挑选到适合的TVS保护组件，增加产品抵抗ESD轰击的能力，大幅的提高产品的稳定度。
在晶焱科技的网页上，客户可以看到如图2.的页面，这个页面所显示几个数值，正是我们选用TVS时几个重要的指标，我们可以依照下列的步骤做选择:
一、封装的样式:对于不同的终端产品比如智能型手机或是笔记本电脑会有不同的封装选择，如果是智能型手机，为符合产品轻薄的需求，TVS组件的尺寸必须够小，尤其是封装的厚度必须够薄，针对单信道的保护组件，我们可以选择0402(1.0mm x 0.6mm x 0.45mm)或是0201(0.6mm x 0.3mm x 0.3mm)的封装尺寸，这类型的产品，可以在AZ5-series 中找到。如果终端应用是笔记本电脑的话，我们更建议使用阵列式(Array)的封装，除了降低PCB板的layout面积外，数组封装的TVS可以一次保护多组的信号线，平均一个信号线所花费的成本会更低，这类型的产品，可以在AZ1-series或者AZC-series中找到。
二、若是使用在高速信号的静电防护，由于TVS组件在PCB板上跟高速信号的主芯片是并联使用，因此最必须注意的，就是TVS组件的寄生电容(Cin)是否过大而对主芯片的信号造成影响。除了参考TVS的寄生电容，一些更谨慎的使用者会做眼图(Eye diagram)的量测，用来判断高速信号有没有失真或是受到寄生电容的影响。一个HDMI2.0所对应的眼图量测如图3.所示，经由信号的迭加我们会得到一个类似眼睛形状的波形图，眼图的开口越大，则表示受到噪声干扰的越少。用在高速信号的TVS组件，应该要像图4.一样，在上了系统后也不会对眼图的开口包括振幅和眼宽造成影响。特别的是，一些使用差模的高速信号对于信号线在PCB上的布线也很计较，为了避免一些多余的走线和转折，让高速信号受到不必要干扰，晶焱科技特别设计了低电容值的TVS搭配特别推出的DFN(Dual Flat No-Lead)封装，让使用者如图5.在做高速信号的配置时可以直接feed-through过TVS组件、不必有多余的走线，也不需要重新验证PCB板的阻抗值，让解决ESD的问题更加简单。
三、根据产品的需求，去选择TVS单、双向特性及适合的操作电压(Operation voltage)。TVS组件在电子产品正常工作的情况下应当处于待机的状态，在待机的情况下，我们会希望TVS的漏电流小于一个微安培(micro Ampere)，以免电子产品有多余的耗电造成电池的续航力不佳。选择正确的TVS操作电压很重要，错误的操作电压不仅会造成过多的漏电，严重的甚至会影响电子产品的操作。假如要解决手机天线的ESD问题，因手机天线信号有时会超过10V但有些时候又会在0V以下，这时我们就必须选择电压适合且双向的组件的AZ4-series；但换成要解决USB2.0的静电问题，最高电压通常小于5V且最低电压不会低于0V,这时选用一个5V单向的防护组件例如AZC099-04S即可。
四、TVS组件本身必须要有一定的ESD的耐受能力，在保护芯片之前，TVS本身不能先损坏失去了功能，最基本的要求是能承受IEC61000-4-2 Contact mode测试±8kV、Air mode测试±15kV，并且这个TVS组件不会因为多次的ESD轰击而有变化。除了TVS组件的ESD耐受度，对于要受保护的主芯片，我们更必须考虑TVS组件在静电轰击期间的特性。TVS组件在遭受到ESD轰击期间，最关键的特性是箝制电压(Clamping Voltage)，此项特性决定了被保护的主芯片，在受到ESD的轰击时会遭遇多少的跨压在自身上，越高的箝制电压就表示主芯片受到损害的风险越高，透过传输线脉冲产生器(Transmission Line Pulsing，TLP)系统，我们可以得到如图6.的TVS静电轰击时的电压-电流特性曲线。以图6.来说，当系统遭遇到8kV的静电轰击时，在使用AZ1043-04F当作保护组件的情况下，被保护的主芯片上大约会有10V的跨压，只要内部的主芯片的崩溃电压在10V以上，那么AZ1043-04F就可以保护这个内部主芯片不受伤害，对比齐纳二极管在同样的测试已经达到数十伏以上的箝制电压，保护的效果要好的多了。TVS的TLP特性是很重要的，掌握TLP的特性我们就可以用来推估TVS组件在ESD轰击时的导通特性如箝制电压或是导通电压，进而评估此TVS组件的防护效果是否能达到设计的需求，更多藏在TLP特性曲线中的秘密以及需要特别注意的细节，在后面的章节会有更详细的说明。
静电放电的问题在早些年还没有这么严重，但在这二十年间，芯片的结构尺寸缩小了好几倍，一些电子产品使用的制程尺寸从微米等级一路微缩到现今的纳米等级，半导体组件的闸极厚度也随着制程尺寸不断缩减，造成了半导体组件对静电防护能力的下降，静电放电很容易就对产品造成影响。当一个正常操作的电子产品遭遇到静电放电的情况时，轻微者产品只发生不稳定的现象，简单的重开机就可以排除问题；若是碰到情况严重的，内部主芯片抗静电的能力又不够，就有可能发生严重的损害而需要回原厂做维修或更换。消费者在挑选电子产品时，除了品牌、价格、效能等等因素之外，产品的质量与妥善率也是很重要的一个因素，哪怕是再大的品牌、再好的规格，如果产品三不五时就要回原厂维修或更换，那这个产品很快就会被消费者放弃了，更严重的影响是，当不满意的消费者越来的越多，这种不好的口碑一直散播出去，就可能让原本要购买的潜在客户动摇，影响品牌在客户心目中的形象。在过去，提升电子产品静电防护能力的方法，一是增加主芯片本身的抗静电能力，二是在结构设计上作改善。但是随着先进制程的使用，在主芯片上增加抗静电能力的成本是越来越高。而使用机构的设计作改善，因为是一件一件的去处理问题，每一次遇到ESD的问题都有不同的解法，花费的时间冗长且没办法预估修正后的结果，没解决问题的话还会耽误到产品推向市场的时间。因此，晶焱科技的想法是要打破以往解决ESD的老路，我们希望从电路的设计角度去解决此ESD的问题，根据第二节的几个要点，我们可以挑选出最适合的组件，并且根据TVS的特性去预估改善的幅度。晶焱科技提供的TVS防护组件物美价廉，在容易遭受静电轰击的接口加入TVS组件对于产品总体的成本增加很少，却可以大幅增加了产品的可靠度，减少因产品退换货产生的物流成本及人力需求。因此，对于追求公司成长，希望能带给客户美好体验的公司，我们非常建议将TVS纳入产品布局的一部分。