“System Level EOS Testing Method”可以翻譯為：
“系統級電性過應力測試方法”

解析：

1.System Level（系統級）：指在整體系統層面進行的測試，而非單個組件2。

2.EOS（Electrical Over Stress）：即“電性過應力”，指電流或電壓超過器件承受范圍導致的損傷1。

3.Testing Method（測試方法）：指具體的檢測流程或技術手段6。

補充說明：

該術語通常用于電子制造或芯片測試領域，目的是通過系統級測試預防因電壓/電流異常導致的硬件損壞14。

系統上常見的EOS測試端口以AC電源、電話線（RJ11）、同軸電纜（coaxial cable）以及以太網路（RJ45）最常見，這些端口因有機會布線至戶外的關系，受到EOS/Surge沖擊的機率也大大提升。故電子產品在安規認證階段，都會在這些端口執行EOS/Surge這個測項，以加強端口對于外部EOS的抗干擾能力，并降低電子產品日后遇到EOS/Surge造成的損壞問題。

本篇文章以高速信號端口如以太網口及USB的EOS/Surge測試手法作介紹。以太網口的EOS/Surge測試標準眾多，且依照不同產品的類型或應用區域而有所不同，像是資訊類產品標準IEC61000-4-5，北美電信商的GR1089，歐美電信商的K.21等。上述的這些法規，針對以太網口的測試皆有Common mode及Differential mode這兩種，測試的波形為1.2/50us開路電壓和8/20us短路電流波形。Common mode surge測試架構如下圖一所示，測試手法是將網口的信號線（10/100Mbps為2組Differential pairs，1000Mbps為4組Differential pairs）接至Surge波形產生器的High接口，Surge波形產生器的Low接口接至大地，并對信號線注入Surge測試電壓，每個測試電壓注入Surge能量的次數為5次，間隔為60秒。需要特別注意的是每個法規所規定之測試阻抗及測試電壓會有所不同，需詳細確認后再執行測試。

圖一: Common mode surge test 示意圖

以太網口Differential mode surge測試手法跟Common mode不同，Differential mode surge是將surge能量注入差動信號間（例如TX+跟TX-），各個法規的手法又有些許不同，本文將以IEC61000-4-5及GR1089 Intra-Building兩個國際標準為例進行說明。

?IEC61000-4-5測試阻抗為42 ohm，手法為Surge測試機臺High端口接七條Ethernet信號線，Low端口接剩下的一條，測試完第一組后，須將Low端口接至下一條信號線，八條信號線都必須輪流接至Low端口，故會有八種測試組合。每種組合每個測試電壓注入Surge能量的次數為5次，間隔為60秒，因Differential mode測試的組合較多，故測試所需的時間也較Common mode長，測試架構如下圖二。

?GR1089里Intra-Building的Differential mode測試手法為Surge測試機臺High端口接一條Ethernet信號線，Low端口接剩下的七條，八條信號線都必須輪流接至High端口，測試阻抗為8 ohm，其測試架構如下圖三。

IEC61000-4-5及GR1089 Intra-Building雖手法有些許不同，但目的都是為了驗證產品接口的EOS/Surge抗受性，達到預防突波干擾的效果。

圖二: IEC 61000-4-5 Differential mode surge test 示意圖

圖三: GR1089 Differential mode surge test 示意圖

除了上述的測試端口及標準外，近幾年手機、電腦、電視在產線及市場售后也遭遇越來越多對外接口被EOS能量破壞的問題，因此各大品牌廠從原本針對信號線端口的ESD Direct-Pin Injection測試外，亦追加導入了低壓的EOS Direct-Pin Injection測試手法，來增強產品信號線端口的EOS耐受。

測試波形同樣是依據IEC61000-4-5 的1.2/50us開路電壓和8/20us短路電流波形，測試時的輸出串聯阻抗為2歐姆。由于測試的端口以USB、HDMI等高速信號端口為主，測試時要求的的起始電壓、步進電壓或需通過的電壓規格皆較前述測試以太網口時低很多（例如：要求高速差分對信號線需通過EOS ±25V的規格，測試時的步進電壓為2V或5V），期望透過低電壓的較低EOS能量來放大測試結果的鑒別度，以利進行設計改善或規格調整。

測試方式是將低壓Surge產生器的輸出High端口接至待測信號線而Low端口接至系統地，并對信號線注入EOS能量，其測試電壓、間隔秒數及注入Surge的次數由品牌廠制定。低壓EOS測試架構如圖四所示。

圖四: Low voltage EOS test 示意圖

上述介紹的三種EOS/Surge測試手法，可依照產品應用的環境挑選合適的EOS測試方式。此三種方式雖然各有差異，但其目的都是為了增加產品的EOS抗受性，故建議在系統設計初期就將EOS/Surge防護對策納入考量，以提升產品EOS耐受程度，并降低產品在產線及市場端因EOS而發生的客退機率。

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審核編輯 黃宇