筆電是人們工作，娛樂和生活中必不可少的工具，在後疫情時代， PD3.1和USB4 V2等新技術的應用使筆電腦支援更豐富的應用場景，同時也面臨更多的可靠性挑戰，目前業內對於靜電測試以及防護方案已經比較成熟，但是產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的縮寫，本身是一個寬泛的概念，即元件承受了過高的電壓/電流，本文中所指的EOS表示符合IEC61000-4-5標準中所規定的的雷擊/浪湧能量。目前消費行業使用的測試波形為1.2/50ms開路電壓和8/20ms短路電流波形（如圖一），使用的阻抗網路為2W。
圖一：EOS測試波形
相較於ESD，EOS的持續時間更長，能量遠大於ESD。所以在評估防護EOS的TVS時，需要更多的考慮TVS的最大耗散電流（Ipp）,此參數是用來描述TVS本身對於EOS的耐受度，Ipp越大表示對浪湧能量的耐受度越強。在系統應用中，不僅要考慮TVS的耐受度，更要考慮TVS的保護效果，關鍵參數就是浪湧箝制電壓(Vcl-surge)，Vcl越低表示保護效果越強。
筆電上Type-C介面迎來了爆發式增長，Type-C支援PD協定，可以將其作為電源介面使用，顯著提高了使用者的體驗，隨之而來的，是以往產品設計上未曾遇到的挑戰——電源線Vbus上可能會受到極強的EOS能量衝擊，這種能量衝擊包含但不限於線纜插拔，連接器接觸不良等因素。這種能量極易導致PD控制晶片損壞，所以TVS的高耐受度和強防護性能缺一不可。晶焱科技推出的AZ4920-01F, Ipp可以達到140A，Vcl=26V@40A，能夠有效的保護後端脆弱的PD控制晶片，較小封裝的AZ4520-01F(DFN1610)，也已經在品牌客戶量產。新一代PD3.1標準支援Vbus達到28V/36V/48V，功率可達140W/180W/240W,晶焱科技也推出了對應AZ4728-01F/AZ4736-01F/AZ4748-01F等性能更強的TVS產品。
圖二：Type-C Vbus EOS測試設置
Type-C介面不僅Vbus可能出現EOS現象，資料介面也有可能遭受浪湧能量的衝擊，其中USB 2.0的D+/D-一般與CPU直接相連，一旦燒毀CPU將導致極高的返修成本，針對D+/D-/CC/SBU等訊號線，目前很多品牌廠商已經開始執行EOS測試要求。由於訊號線需要考慮寄生電容的影響，晶焱科技的AZ5515-02F，寄生電容值為0.8pF(Typ.)，具有11A的IPP，箝制電壓在11A時僅有9V；在面對負電壓浪湧能量時，這顆TVS的優勢會更大，啟動電壓約為-0.7V，在浪湧電流為-11A時，箝制電壓僅有-3V，對負電壓敏感的IC來說，有極好的防護能力。AZ5515-02F是DFN1006P3X（0402-2ch）的封裝，可以同時保護2個通道，解決了PCB面積緊張的問題。圖三為AZ5515-02F的浪湧防護性能曲線。隨著USB HUB等晶片製程的不斷提升，其ESD和浪湧耐受度進一步減弱，晶焱科技新推出了AZ5513-02F這顆啟動更早(Vbr=4.5V)，保護效果更好（Vcl=6.5V@11A）的TVS，能夠説明客戶解決ESD和浪湧的“疑難雜症”。
圖三：AZ5515-02F EOS防護性能曲線
對於Type-C的高速差分介面TX/RX的EOS防護，目前也是行業內關注的重點，由於信號速率更高，要求TVS超低電容，同時還要兼顧耐受度和保護效果。所以在評估防護方案時，AZ5B0S-01F是非常合適的選擇，這顆TVS的寄生電容僅有0.2pF(Typ.)，可以支援到USB4的速率，IPP能夠達到7A，並且Vcl=4V@7A，能夠非常好的保護後端IC，封裝為DFN0603(0201),圖四即為完整的Type-C接口防護設計。目前USB協議已經更新到USB4 V2（Thunderbolt 5）,最高能夠支持80Gbps的資料傳輸和120Gbps的顯示傳輸，其採用的PAM3編碼方式和極高的速率是對信號完整性新的挑戰，晶焱科技已經推出新產品——AZ5BFS-01M，能夠在10GHz時保持-0.25dB的Insertion Loss，同時兼顧Vcl=6.5V@8kV的完美保護性能。
圖四：支持USB4的Type-C EOS防護方案
筆電另一個常發生EOS返修的外部介面是HDMI。由於sink端常常是處於啟動狀態，帶電線纜頻繁的插拔非常容易導致EOS現象的發生，所以需要更強浪湧防護能力的TVS。晶焱科技的AZ1243-04F能夠在HDMI2.0的介面上提供高達IPP=12A的超高耐受度，並且Vcl=7.5V@12A。隨著產業的發展，HDMI2.0朝向更新的HDMI2.1發展，傳輸速度從16Gbps提升到48Gbps，後端IC更加敏感，對TVS的箝制電壓和寄生電容提出了更高的要求，晶焱科技的AZ1123-04F支持HDMI2.1，寄生電容小於0.2pF,IPP可達6.5A，並且提供Vcl=10V@6.5A的強大保護能力。在HDMI的低速介面上，集成式的AZ1575-04S提供強大的EOS防護能力,Power線IPP可達70A，IO接口的IPP可達20A，圖五為完整的HDMI介面EOS防護方案。
圖五：HDMI 2.0/2.1 EOS防護方案
新技術的不斷應用，以及客戶需求的多樣化，推動著PC產業依舊飛速發展，越來越多的品牌廠商不僅在更多的介面上執行EOS測試，而且測試等級要求更為嚴格；晶焱科技有業內首屈一指的解決方案和豐富經驗，能夠為客戶快速準確的解決問題。