傳統、多晶片和單晶片 EMI 扼流圈 TVS 複合式技術的比較

在現代化電子產品設計中，電磁干擾 (EMI) 的因應以及靜電放電 (ESD) 的防護相當重要。為了因應這些挑戰，工程師通常要仰賴 EMI 共模濾波器 (CMF) 和暫態電壓抑制 (TVS) 來保護敏感電路。然而，隨著科技進步，EMI 扼流圈和 TVS 技術的整合也不斷演進。本部落格文章將比較三種不同的 EMI 扼流圈 TVS 複合式技術，包括傳統、多晶片和最新的單晶片解決方案，且會重點介紹其在實際應用中的優缺點。

傳統 EMI 扼流圈與 TVS 整合的侷限性

傳統的 EMI 扼流圈與 TVS 整合作法通常會將這兩個元件分別放置在 PCB 上。雖然這種方法可以達到一定程度的 EMI 濾波和 ESD 防護，但其侷限性顯而易見。首先，這種作法會增加 PCB 佈局的複雜性、佔用更多的空間，這對空間有限的高密度電子裝置來說尤其艱鉅。此外，傳統的扼流圈和 TVS 元件排列可能會導致訊號完整性和防護能力下降，最終影響系統的穩定性和效能。

多晶片封裝 EMI 扼流圈 TVS 複合式技術

為了因應傳統整合方法的缺點，多晶片封裝技術因而誕生。此技術將 EMI 扼流圈和 TVS 整合在單一封裝中，可降低 PCB 佈局和空間使用上的複雜性。多晶片封裝技術可將元件之間的距離縮減至最小，因此能有效確保訊號完整性和系統可靠性。然而，儘管多晶片封裝技術可在眾多應用順利發揮作用，但仍然面臨成本較高和製造工藝複雜等難題。

單晶片 EMI 扼流圈 TVS 複合式技術的優勢

目前，Amazing Microelectronic Corp. 正在研發一種更先進的單晶片技術，能將扼流圈和 TVS 二極體整合在同一個矽晶上 (圖 1)。

圖 1：傳統多晶片扼流圈與 TVS 二極體跟單晶片扼流圈 TVS 二極體組合的比較。(圖片來源：Amazing Microelectronics)

此技術的主要優點包括：

• 尺寸更小：單晶片技術能讓元件整合度更上一層樓，會更適合超緊湊和高密度的電子設計。
• 效率更高：單晶片的緊密整合可進一步降低寄生參數，讓 EMI 濾波和 ESD 防護更有效果。
• 成本更低：由於整個元件都在單一矽晶上製造，因此製程變得更簡單且更有效率，可進一步降低生產成本並具有更龐大的應用潛力。

這種進階整合有個實際範例，就是 Amazing Microelectronic 的 EMI 濾波器解決方案，可針對緊湊型電子系統的高速介面提供有效保護。

結論

EMI 共模濾波器與 TVS 的整合正迅速從多晶片封裝演變到單晶片解決方案。這些技術不僅可突破傳統扼流圈元件的侷限，還可針對電子裝置的小型化和高效能化提供新的解決方案。對於每一位專注於電子設計的工程師來說，瞭解和應用這些新技術將是提升產品競爭力的關鍵。