发布于：2010/11/24 9:38:01 | 291 次阅读
过压保护设计有很多种器件可以选择，例如瞬态抑制二极管(TVS)、压敏电阻、半导体放电管、静电保护器件(ESD)、陶瓷放电管、玻璃气体放电管等等，根据不同特点应用在不同领域。例如TVS解决方案的优点是钳位能力强，它较适用于二级保护、IC/ASIC保护和电信线路保护；压敏电阻解决方案快速响应时间和钳位能力强，较适用于电源线路保护、大浪涌保护和电信线路保护；而玻璃放电管解决方案的突出特点是超低电极间电容和高放电电流，它较适用于有线电视保护、电源模块保护和电信基础设施保护；陶瓷气体放电管解决方案在快速响应时间和钳位能力方面表现突出，常用于开关电源保护和xDSL线路保护。
过压保护器件国际厂商主要包括泰科电子电路保护部门、TDK-EPC、Vishay、Maxim、Bourns、Littelfuse，台系厂商君耀电子、晶焱科技等在这个领域也十分活跃，大陆厂商上海光宇睿芯、深波电子、合肥运通等公司的发展引人注目。虽然国际厂商起步较早，不过台系和中国大陆厂商已有一定技术积累，性价比优势突出，赢得了一些大客户的支持。
价格走势将保持平稳
在经过了2008~2009年的市场低潮以后，2009~2010年元器件供应商的收益非常高。这种变化的原因很简单：供应商们大幅削减成本，接下来是强劲的需求，这又导致了随后高企的设备利用率。出现这种情况，使得一些产品严重短缺，过压保护器件供应也在此列。这种情况下，过压保护器件价格走势成为业界关心的话题。
大部分厂商认为过压保护器件价格将会保持平稳态势。TDK-EPC集团成员爱普科斯大中华区市场部副主管、陶瓷元件及传感器市场总监王智娟女士预期，即使原材料的价格有上扬趋势，OVP价格仍会保持稳定。与这个观点不谋而合，泰科电子上海瑞侃电路保护部应用工程师郭涛表示，虽然未来过压保护器件市场需求会进一步增加，但随着供应量的相应提高，其价格将会保持平稳。君耀电子市场部经理谢诚认为价格可能稳中有升，他表示：“对国内市场来说，过压保护器件近期的价格走势将不会降低。在整体通货膨胀，太阳能产业对原材料的需求旺盛，中国内需持续增加，相关电子、电力、通讯产品出口回升种种因素的推动下，过压保护器价格甚至还有可能小幅上扬。”
过压保护市场机会越来越多：基于电子书、智能手机等带来小型化过压保护器件需求增加；对于内贸市场来说，家电下乡、智能电网、太阳能控制器等产业的迅速升温，使得相关制造业产能逐步扩大，由此带来的普通型防雷保护产品的需求稳步增长，加上部分国内产业标准的提高，多级的保护方案满满渗透到相关终端产品中去，电路保护行业包括过压保护有望获得结构性增长。
预计2011年和2012年将是过压保护器件快速发展的好时期，因为面临电信基础设施的又一轮建设，二次线卡中声音和数据转换、基站和调制解调器的保护方面需要消耗大量晶闸管、气体管、浪涌电阻排和雪崩二极管，这些需求将再次引爆市场。
虽然市场前景光明，不过，过压保护正面临着“偷工减料”的隐忧，如国内一些企业考虑到成本，减少保护的必要器件，造成产品存在相当大的隐患，降低客户的品牌价值，或降低中国制造的附加值，在需要多级保护的产品减少部分必要保护器件同样存在隐患。这是题外话，暂且表过不提。
在采购过程中最应关注也最关键的是过压保护器件的机械、电气性能是否符合设计规格，例如机械尺寸、封装形式和工作电压、动作电压、通流能力等。然而现实采购中，这个关键点往往也是最容易被忽略的部分。除此之外，还应该考虑器件的性能稳定性、可靠性、供货周期、销售服务、以及供应商的持续开发实力。
机械和电气性能是采购关键
采购过压保护器件，尤其是应用于3C产品时，由于产品的规格越来越小，过压保护器件体积的重要性不言而喻。Maxim宣称推出了业内最小的OVP方案尺寸，其OVP 器件MAX14529E/MAX14530E将USB充电检测和±15kV ESD保护(人体模式)集成在3毫米见方的尺寸内，提供高达28V的故障保护，适用于蜂窝电话、媒体播放器、PDA及其它空间受限的应用，芯片起价为$1.40 (1000片起，美国离岸价)。
泰科电子的ESD产品可以提供电容为0.25pF的PESD产品，其尺寸最小为0402，以及封装尺寸小至0201封装的SESD产品，其电容最小可做到0.5pF。TDK-EPC公司新推出的TG30 SMD气体放电管，就是一种微型三电极过压保护装置，其尺寸仅2.8mm×7.2mm，除了0.2μs的快速响应时间之外，其额定冲击电流高达2 kA，并且始终保持稳定性能。
在电气性能方面，各类过压保护器件因为特性不一，对应了不同的应用范围。例如，业界有人士认为，金属氧化物压敏电阻(MOV)和多层压敏电阻(MLV)因价廉物美而应用广泛，但其固有的高电容决定了其应用范围只能局限于低频领域和电源的瞬间电压抑制上。而硅类PESD防护器件，包括齐纳二极管、TVS二极管/阵列等，虽然具有保护电压低而准确的优点，其寄生电容依旧不可忽视，通常难以适用于高速数据通讯接口，如HDMI，IEEE1394等，短期内可能不会出现一方取代另一方的情况。
但厂商正通过提高器件的电气性能以取得更大竞争优势，甚至跨入原本难以进入的领域。例如在静电保护方面，泰科电子电路保护部门除了固有的低电容PESD保护器件，还推出具有低电容、低动作电压的SESD保护器件，它们均通过内部差损、回损以及眼图测试，可方便地应用于HDMI1.4、USB3.0、DisplayPort1.1以及的DiiVA接口中，在不影响信号完整度的前提下，有效保护客户设备端口免于ESD损坏，符合IEEE静电测试标准。
晶焱科技专攻高速信号线的ESD保护器件设计，最近推出的产品在电容和ESD箝制电压方面取得突破性进展。例如USB3.0专属的ESD保护器件AZ1065-06F，NFC(Near Field Contacting)系统天线的专属ESD保护器件AZ4217-01F，以及RF接收天线的专属ESD保护器件AZ5325-01F。该公司研发部协理姜信钦介绍，AZ1065-06F的电容只有0.3pF，是目前市场上可以保护USB3.0接口的单芯片ESD保护器件；AZ4217-01F的电容为0.5pF，且可以用在17V的电压系统中，而AZ5325-01F的电容也仅为0.5pF。姜信钦进一步表示：“这三个ESD保护器件都是目前市场上可以同时把电容和ESD箝制电压作到的，可以在完全不影响高速信号传输下，提供系统不受ESD干扰的保护效果。”
TDK-EPC压敏电阻产品正努力在更小尺寸内提供更高的浪涌电流，例如其可防止过载、防止火灾的ThermoFuse压敏电阻(ETFV)。ETFV系列由一个与热耦合保险丝串联并集成在一个封装内的AdvanceD系列片状压敏电阻组成。封闭在特殊塑料内的热熔断器断开过热的压敏电阻的电源从而防止产生火焰和烟雾。ETFV压敏电阻设计用于吸收限度的冲击电流，额定电压介于130至420 V时8/20 μs脉冲在6至20kA。其冲击电流能力为20kA，能量吸收能力为2毫秒700 J，应用包括家用电器、电源、太阳能装置逆变器和驱动器，还可用于电气线路和设备的一般保护。
郭涛透露，泰科电子电路保护部门在雷击保护产品方面，将推出具有更高工作电压的气体放电管（GDT），以及在一定直流电源防护中可以单独使用的气体放电管。他表示：“泰科电子的GDT产品除了具有市场上标准GDT的特点之外，封装形式也多样化，还可以根据客户要求定制20KA或以上的抗雷击能力，同时具有低的脉冲动作电压，有效帮助客户通过ITU、IEEE、GR1089等国际国内通讯防雷标准要求。”现在泰科电子的GDT主要应用于通讯基站、局端设备、电信客户端，工业控制等多种领域。
本土厂商过压保护器件电气性能上亦不弱，上海光宇睿芯CEO刘建超今年6月曾表示，其稳压管产品可实现大功率产品小封装，如SOD323封装，功率可以达到500mw。
交货周期和差异化服务
因为持续一年多的供货紧张，采购们的神经都绷得紧紧的，这种情形下，供应商的供应能力以及供货周期重要性凸显。
君耀电子谢诚强调，该公司主要应用于工控通讯和模拟视频通讯的过压保护产品B6C、B6A以及通讯基站电源、防雷排插应用的低残压过压保护产品Hyperfix，月产能都超过10KK， 交货周期可以控制在4周内。
晶焱科技的三款ESD保护器件的月产能都超过10M，交期在8周左右。
泰科电子郭涛表示：“凭借泰科电子强大的经济实力和销售渠道，所有新推出的面市产品都可以满足客户大规模订单需求，并在保障产品品质和可靠性的同时，保持较短的供货周期。”
TDK-EPC没有透露其交货周期，但强调其产能和客户定制服务，王智娟表示：“无论是产能还是创新方面，TDK-EPC都是陶瓷工艺压敏电阻和气体放电管这两大关键产品的领头羊。TDK-EPC在电信和汽车HID应用气体放电管有丰富经验。在这两个主要的客户定制市场，我们的客户有华为，中兴，Ericson, Hella, Philips, Bosch等等。”
代理机制和客制化服务也是采购考虑因素。各大供应商除了卯足精神满足大客户需求外，对长尾市场也严阵以待，中小厂商的市场需求日渐受到重视。泰科电子与的几家分销机构均建立了代理机制，其中包括ARROW、AVNET等知名厂商。此外泰科电子电路保护部门也与许多中小分销机构商建立合作关系，方便中小客户的采购需求。
晶焱科技姜信钦表示：“客户开发较利基型电子系统时，若需要特别规格的ESD保护器件时，晶焱可以提供客制化设计的服务；中小型企业因研发能量不足而不能自行设计ESD防护方案时，晶焱也提供设计服务。”晶焱未来一年的产品规划将聚焦在手持式电子系统所需要的保护器件开发，包括ESD保护器件以及EMI保护器件。这类保护器件的特色是，封装形式走向微小化，如0402的尺寸、0201的尺寸等。
售前服务也被纳入采购考虑范畴。谢诚认为，君耀依靠全套系统的验证手段，帮助客户完成过压器件的选型测试，赢得了相当大的市场竞争优势。供应商如果有一套完整的技术服务，会为选择器件带来硬性的指导，不过大多数厂商没有完备的测试验证手段，为采购们选型带来不便。
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