AIoT生态系统装置突波保护设计

图一：在AIoT智能家电系统中，由EFT诱导的EOS问题。

2017年是AI(人工智能)之年，AlphaGo Zero只花3天便熟悉第一代AlphaGo所有的围棋经验知识库，打败了AlphaGo。2018年，AI与IoT(物联网)进化为「AIoT」新概念，让AI更普及、更易于使用，当企业间愿意一齐强化AI生态系统的连结，AIoT枝繁叶茂的时代便在不远处。

因过去的AI应用非常需要大数据支应，大部分都仍限缩在云端运算领域，不过为了AI生态系的形成，不应局限于云端演算，而须向外延伸至分散式的移动与终端装置上。这种边缘运算架构所带来的新兴挑战，是新创产业与国际领导大厂与发展的目标，也是台湾AI的优势；应集结优势，扮演生态系领导者的关键夥伴， 增加台湾本土厂牌在AIoT的竞争力。

在AIoT生态体系下，移动与终端装置产业打破过去以硬件主导的架构，以软件带动硬件，不再一味追求量产能力。如富士康与Sharp提出的8K+5G及AIoT的人工智能物联网布局，建立了与在地需求的连结。新兴网络技术平台「5G」具有高达10 Gbps的传输速度，及超低延迟的串流特性，搭配最新的Ultra Speed V-by-One高速传输界面，能促使8K影像取得超高速的数据传输能力。以AIoT为基础，8K与5G的结合将重塑民众的智能家居型态，打破互联网中真实与虚拟间的隐形高墙。

当AIoT生态系普及扩散至终端装置时，因智能家电系统之电源布线广阔，遍及整栋建筑，易相互衍生一连串的突波干扰问题。如图一所示，当开关切换时，易产生电弧而引起一系列EFT(Electrical Fast Transient)脉波，耦合到电子设备的电源、信号线端口；此种EFT脉波又可能透过走线寄生的RLC震荡效应，形成能量数千倍以上的EOS突波，对终端装置产生严重的IC烧毁现象。就移动设备而言，当人们处于AIoT时代，需大量仰赖移动设备与智能系统建立密切连结；为追求高整合度与省电效果，移动设备芯片制程逐年微缩，再加上尺寸轻薄又频繁与人体接触，以上两原因都使其ESD(Electrostatic Discharge)问题更趋严重。

目前针对电源的ESD测试标准主要参照IEC61000-4-2规范，其为模拟人体或缆线带电放电事件。而EFT测试标准为IEC61000-4-4规范，其为模拟电感性负载上的电性快速暂态事件。EOS/Surge突波测试则遵循IEC61000-4-5规范，是目前主要模拟电气过载事件的测试标准。

晶焱科技累积数十载来自交通大学和工研院的研发能量，开发自我专利技术、发展出适用于高速信号的突波保护元件(TVS)。其中如图二(a)之TVS为利用电路设计创造其极低的寄生电容(Cp~0.1 pF)，应用在V-by-One Ultra Speed等高速界面，可确保8K的高品质影像，却同时提供卓越的保护能力，精致生活不间断。

再加上其封装为DFN3810，具有仅仅3.8 mm x 1.0 mm的面积，同时提供八通道共享，可有效地节省PCB面积成本，并适用于轻薄型终端装置的需求。若是更为轻薄短小的穿戴型装置，晶焱科技另有提供01005微型封装TVS，如图二(b)所示，高度仅为0.124 mm，在空间上极具优势，且具极低泄流电流，可有效节省功率消耗。晶焱科技也将持续研发相关对策，以因应最新市场应用需求，协助客户降低返修率，打造完美的AIoT生态系。(本文由晶焱科技房蔓君提供，DIGITIMES尤嘉禾整理报导)