近年来，由于高压瞬变脉冲的情况越加严重，对于雷击浪涌及ESD静电放电的要求也日趋严苛，且处理器及其他核心集成电路对电气干扰(浪涌、ESD、EFT等)变得越来越敏感，因此保护难度越来越高。
Littelfuse副总裁兼电子业务部总经理Deepak Nayar指出，在雷击浪涌部分，电信及数据通信市场的需求导致峰值脉冲电流不断增加，例如中国电信行业标准YD5098《通信局(站)防雷与接地设计的工程设计规范》便将直流保护的测试值增加至15kA。
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Littelfuse副总裁兼电子业务部总经理Deepak Nayar |
在消费性电子方面，由于全球经济与科技的发展，电子产品已迅速深入世界的各个角落，晶焱科技设计研发部副总姜信钦强调指出，许多偏远地区或是极地气候的地方，或是基础建设不佳，或是气候极端，电子产品遭受雷击的机率与能量提高，电子产品的反修率也随之提升。
因此，中国大陆自家电下乡计划之后，便不断提高电子产品雷击耐受度(IEEE 61000-4-5)的规格，从原有的1kV渐渐提升至4kV，甚至已有产品要求6kV的规格。针对这些要求，在雷击保护领域，保护体器件厂商所要面临的是更高的浪涌电流及较低的箝制电压。
在ESD测试方面，尽管IEC 61000-4-2规定等级4(8kV接触放电，15kV空气放电)的最高值，但许多公司却在更高的电压上进行测试，以确保设备的长期可靠性。针对ESD静电防护，IEC 61000-4-2 Level-4所定义的ESD测试电压值是contact 8kV、air 15kV，所以选用的ESD保护组件当然必须要能承受该等级level的ESD轰击而不会受破坏，这是基本要求。
晶焱科技设计研发部副总姜信钦 |
不过，姜信钦强调，真正重要的是，产品的失效标准是选用哪一种？在过去，Class-C(ESD轰击后，需手动重设)就足够了，但随着产品质量的提升要求，现在都至少要求选用Class-B(ESD轰击后，系统会自动回复异常动作)，甚至要求选用Class-A(ESD轰击后，系统不会出现任何异常动作)作为失效标准。这时需按照箝制电压的高低来当做选用ESD保护组件的依据，越低的箝制电压越有机会通过Class-A的ESD测试。所以，ESD保护组件的关键性能指标就是其低箝制电压。
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小型化及更低的电压及电容值
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冠宝科技/丽智电子总经理张子岳 |
针对防雷及静电保护的整体趋势，冠宝电子科技股份有限公司(丽智电子(昆山)有限公司)总经理张子岳则指出，近年市场对于防雷及ESD静电保护组件的需求，大致可分为两大发展方向，一是越来越低的等效电容，这是由于近年各项传输port的加速发展，带动带宽越来越大且速度越来越快，例如USB 3.0的数据传输速度达到5Gbps，比现有的USB 2.0快上十倍；Thunderbolt的数据传输速度更高达10Gbps，使得客户端对于ESD静电保护组件的等效电容要求越严苛，对于保护组件厂商而言，如何降低等效电容已是主要的产品技术发展方向。
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Bourns产品经理Ian Doyle |
另一主要趋势则是小型化封装。面向小型化封装的趋势，张子岳表示，最近防雷击和ESD静电保护组件小型化的趋势越来越明显。特别是超极本、平板计算机及智能手机等产品蓬勃发展，更显得客户端对此需求越来越殷切。如SOT-26的需求慢慢转至SOT-363，甚至SOT563等封装产品，此外，则是从手机客户的材料清单(BOM)中可看到由DFN1006封装转至更小的DFN0603封装的需求，这些都显示小型化的封装趋势。
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敦南科技市场部资深营销经理刘法刚 |
Bourns产品经理Ian Doyle也强调，更小的SMT封装、更低的电压等级、更低的电容值及更低的电流等级等，是防雷及静电保护器件所要面临的挑战，和其他组件一样，防雷及静电保护器件始终必须朝提供更高的效能、加速上市时间及降低成本等方向发展。
敦南科技市场部资深营销经理刘法刚则指出，近年由于手持式产品日益增多，半导体体积缩小是必然的趋势，在此市场因素的推动下，终端产品的标准防护不断向上提升，也使得分离式保护方式日益受到重视，这主要是因为分离式半导体特性包含高防护标准、长时间的质量保证等。
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承受高达100A的瞬间电流
针对防雷击保护，敦南科技已推出L60ESDL2V8S8-4、L2KESD3V3S8-2及L2KESD3V3MA-2来保护IEC61001-4-5标准所定的最高等级，能承受高达100A的瞬间电流，目前已通过多家通讯大厂测试，应用于如RJ45/RJ11等网络端口上以及Gateway/Router/STB/Switch等产品应用上。敦南科技的分离式组件主要产品为桥堆、TVS/TSPD保护元器件等。
保护元器件为该公司目前的重点发展产品，以ESD静电保护组件及Surge保护为主，主要客户锁定PC相关及移动通讯制造商。未来敦南科技还将以提高静电防护能力、降低箝制电压能力、提升电流承受能力、降低寄生电容及减少体积面积作为未来ESD静电保护器件开发的五大方向。
突破低电容ESD静电保护WAFER开发
整体而言，为求充分满足客户需求，各家厂商无不积极加速研发。冠宝科技/丽智电子张子岳便指出，近几年ESD静电保护组件一直是各家供货商的竞争焦点，新供货商产能也在陆续增加。其中，各家亟欲克服的瓶颈是低电容ESD静电保护WAFER开发技术，而该公司的研发最近出现突破性发展，已针对RF、USB 3.0、HDMI等I/O Port开发出系列低容静电保护芯片。
不过，由于竞争者越来越多，市场价格也逐年降低。因此冠宝科技/丽智电子也特别于去年导入DFN1006封装生产线，目前已投入量产。由于同时掌握芯片开发与封装技术，因此将能够提供更低的成本及更佳的服务。
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冠宝科技/丽智电子业务处长谢建达 |
针对未来的布局，冠宝科技/丽智电子业务处长谢建达指出，未来两年内，封装方面，该公司将会陆续开发DFN0603、DFN2510 10P、DFN1006 3P、DFN1610 4P等Array封装，以满足手机、NB和网通等客户的需求。在芯片方面，则会推出更小等效电容Cj<0.3pF的ESD、TVS Array静电保护芯片及更小尺寸、适合DFN0603封装的低电容ESD静电保护芯片，预计于2013年后陆续发表。冠宝电子科技股份有限公司隶属金仁宝集团，成立于1988年，以生产电阻与排组为主，1998年起开始发展轻薄短小的贴片二极管制造工艺，并于1999年取得专利，2010年起推出DFN 1006 (0402)系列产品。
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满足各种高速传输接口标准的需求
晶焱科技则已针对USB 3.0的防护需求推出AZ1065系列ESD防护组件。姜信钦指出，AZ1065设计的寄生电容低于0.3pF，ESD箝制电压(Clamping Voltage)极低，可让具有USB3.0端口的电子系统通过最严苛Class-A的 IEC 61000-4-2系统级静电放电防护测试。
为了缩小印刷电路板(PCB)面积与降低布局(Layout)复杂度，AZ1065设计采用交错型式的接脚，以提供PCB Layout时可利用穿透式(Feed through)的设计，单颗AZ1065组件就能提供一个USB 3.0埠最佳的ESD防护。此外，晶焱科技ESD保护组件研发团队也特别针对高速影音数字接口如HDMI 1.4/1.3埠或 DisplayPort埠，推出AZ1045系列的ESD防护解决方案。
针对雷击保护，晶焱科技推出了AZ3系列雷击保护方案，提供低电容、高雷击耐受度的防护组件，目前晶焱科技防雷保护&ESD静电保护器件的单月出货量已超过100Mpcs，且出货量持续成长中。
在产品开发方面，继今年推出50A雷击保护组件后，晶焱科技目前正积极研发100A的雷击保护组件，预计2013年Q1可以完成开发。在ESD静电保护器件上，除针对高速端口应用推出箝制电压更低的产品外，晶焱科技另外一个研发重点则是应用于低电压的(如2.5V/1.8V/1.2V)的保护组件。
姜信钦表示，目前IC所使用的电源通常都小于2.5V甚至只有1V，传统5V或是3.3V的保护组件因为导通电压较高，且ESD箝制电压过高，不足以作为保护，所以需要低电压的保护组件。晶焱科技将在2012年Q4陆续推出低电压的保护组件。晶焱科技为台湾第一家静电防护解决方案专业服务团队，成立于2006年，专门提供各项ESD(静电保护措施)相关解决方案，及内建ESD保护电路的EMI Filter及接口(RS Transceiver、HDMI Switch & Analog Switch)IC。晶焱科技的研发团队从1992年起开始从事IC的静电放电防护设计技术的研究。
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以一个二极管取代一串分立组件
针对高压瞬变脉冲越加严重对雷击保护组件所产生的要求，Nayar表示，AK系列正足以满足上述要求，AK系列为集成Littlefuse Foldbak技术的TVS二极管产品，提供高达15kA的保护，且是市面上能提供最低箝制电压的产品。本质上来看，只需一个这样的器件便可替代一大串为了获得相同的浪涌电流保护水平而并联起来的分立TVS二极管。因此AK系列可节省大量电路板空间，简化了设计并减少了组件数量，且在一个单一的通孔封装(高达15kA浪涌)或一个SMD封装(高达10kA浪涌)中便能做到这些。
另一种可替代TVS二极管技术的方法则是在设备的直流电源埠上运用基于压敏电阻的解决方案。Littelfuse所推出的创新解决方案——SMOV25S和SMOV34S系列既能提供高达40kA的高浪涌处理能力，且具备内置热保护和故障安全显示技术。
在ESD测试方面，Littlefuse的主推产品为SP3012及SP3021系列。SP3012系列为极具空间效率的2.5×1.0mm DFN封装四通道数组产品。SP3021为SOD882封装(1.0×0.6mm)的分立二极管。这些器件都具有0.5pF的电容值，且SP3012具有12kV接触放电的ESD保护额定值。
此外，针对不适合采用TVS二极管或数组的应用，Littfuse提供另外两种产品技术。其中之一为多层压敏电阻(MLV)，用于较大的ESD浪涌和汽车级瞬变(如负载突降)。此外，被称为PulseGuard的聚合物ESD抑制器，能提供类似于二极管的保护，但其具有低至0.07pF的超低电容。不过，这两种技术的缺点之一是它们的箝制速度较二极管慢，因此多被用于已受保护的集成电路中，且足以应付一些浪涌水平的解决方案。
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瞬时电流抑制器搭配TVS二极管
针对电信及工业设备的电路保护需求，Bourns所推出的最新产品则是瞬时电流抑制器(Transient Current Suppressor，TCSTM)，此产品为小体积、超高速、双向、低电阻的固态电流抑制组件，能符合电信及工业设备的电路及保护需求。Doyle指出，基本上，使用TCS能大幅降低进入装置的瞬时电流，可针对xDSL、Gb-Ethernet等超高速数据传输提高极具成本效率及超快速的保护作用。当与电压限制器件例如TVS二极管一起搭配运作时，能同时提供电流限制及电压隔离的保护作用。它能在提供最佳防雷保护的同时维持系统效能。在大部分情况中，设计中能轻易将TCS器件加入既有的TVS保护设计中，可以大幅加速上市时间。
整体而言，防雷及ESD静电保护组件的需求仍不断上升，因此厂商也都积极扩充产能，在价格方面，业者表示，一般而言，防雷保护的需求以规格为主，所以对价钱的敏感度较弱；而ESD静电保护上的需求也不曾断过，甚至每季的需求大约以十个百分点的幅度向上成长，但预计今年下半年价格会有小幅度波动。
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