AMAZINGIC晶焱科技：面板產品應用的EOS最佳解決方案

近年來隨著各個顯示屏模組廠商在針對靜電放電(ESD) 防護方案愈加完善，較少出現產品在測試時或者生產中、后期出現ESD事件導致顯示屏損傷的情況，而是產品受EOS損傷的情況卻屢屢發生。EOS事件帶來的破壞往往是永久性的物理損傷，比如導致T-CON或Driver IC等芯片的I/O-GND短路，甚至短路后長時間通電出現的過熱，會導致內部芯片或者模組本身被燒毀，從而出現嚴重的客訴問題。

一、EOS產生原因及測試標準

EOS的產生原因有很多，不只是產品在生產制造、測試中會出現，產品在用戶日常使用中也會頻繁出現，比如常見的帶電拔插操作、開關電源瞬間切換、雷擊磁場干擾等都會帶有EOS耦合到產品。而顯示屏模組作為產品的一個組件，EOS的來源更多的是來自主機板端或者測試設備的耦合干擾。當然，在生產制造中帶電測試也是EOS來源之一，比如測試中員工帶電拔插connector，以及插錯轉接板等情況。

在針對EOS測試模擬中，業界最為廣泛使用的標準為IEC 61000-4-5 雷擊(lightning)、浪涌(surge)模擬測試。在顯示屏模組產品中，由于EOS事件產生原因不涉及到雷擊直接干擾，所以客戶要求均是以低壓浪涌模擬測試。測試波形常見為電壓波形1.2/50μs和電流波形8/20μs，測試設備等效輸出阻抗最常見為2Ω，即測試設備輸出10V浪涌電壓，理論最大脈沖電流為5A。但是在IEC 61000-4-5測試標準文件中，只有針對實驗測試設備及環境的設定規范，并沒有給出具體統一的測試標準電壓，所以廠商會根據不同的產品型號及應用場景制定相應的浪涌測試等級。在眾多的廠商測試規范中，晶焱總結了針對顯示屏模組常見的測試標準如下：

1. 適用于高速信號通信線路常見的浪涌電壓測試標準為11V ~ 25V (8/20μs by 2Ω)，常見的測試接口有LVDS、V-by-one(VBO)、MIPI、eDP以及Touch SPI / I2C。

2. 適用于電源線路的測試常見的浪涌電壓測試標準為15V ~ 40V (8/20μs by 2Ω)，常見的測試電源信號有DVDD、VDD1V8、VDDIO、VCI、VCC、ELVSS/ELVDD、AVDD、VSP/VSN、VGH/VGL等，但是由于模組產品的多樣性，部分產品電源線路測試等級可能更高，比如部分TV or monitor產品會要求測試90V for TCON or Driver IC 3.3V VCC/VDD power line。

當然模組廠商們肯定不會僅僅停留在完成現有的基礎測試等級，大部分廠商會在通過客戶要求的測試標準后，不斷加高測試電壓直至模組相應線路失效，以此記錄下線路最大浪涌電壓耐受值供內部參考，用于對比不同IC型號及TVS保護方案的差異，以及不斷完善EOS測試標準。

二、EOS防護方案推薦

在選擇TVS方案時，可以根據TVS產品的IPP電流值大小，來預估計算TVS本身能夠抵抗住浪涌電壓的最大等級，以8/20μs by 2Ω設備輸出波形來計算，TVS最大浪涌保護電壓即Vsurge = IPP*2Ω+Vc_surge，其中Vc_surge為浪涌測試鉗位電壓值，該值越低，TVS越能防止后端IC先于浪涌電壓擊穿，即TVS保護效果越好。

晶焱科技針對顯示屏模組產品有著豐富的TVS保護方案供選擇，常見的保護方案如下：

1． 針對信號傳輸線路保護方案，主要選擇TVS產品的電容值參數不能太高，同樣IPP電流值要足夠大。常見方案為DFN2510封裝產品AZ1013-04F和AZ1213-04F 或者SOT23-6封裝產品AZ1513-04S for LVDS port；DFN2510封裝產品AZ1243-04F for V-by-one(VBO)、MIPI、eDP以及DFN1006封裝產品AZ5515-02F for Touch SPI / I2C。

表1. TVS保護方案參數表(信號線路)

2． 針對電源線路保護方案，主要是選擇合適的IPP電流值以及較低的鉗位電壓值的產品。由于電源線路較多且電壓值大小不等，晶焱科技針對不同工作電壓開發了一系列的產品以滿足客戶多樣的選擇。中、大型尺寸顯示屏常見的如TV、monitor、notebook以及tablet等產品模組， TVS方案主要是DFN1610(0603)封裝為主；而針對如smart watch，mobile phone等產品的小尺寸顯示屏模組，TVS方案主要是以DFN1006(0402)小封裝或者CSP0603(0201)超小封裝為主。

表2. TVS保護方案參數表(電源線路)

為了維護和提升品牌的口碑和價值，不斷提高產品的EOS保護等級和完善EOS防護設計是大勢所趨，也是廠商提高產品競爭力不可或缺的能力，晶焱可利用豐富的ESD和EOS防護經驗達成現在及未來的設計目標，也避免主芯片隨著制程工藝演進越來越脆弱的問題，助力每個客戶創造更加完美的產品。

審核編輯 黃宇