晶焱科技三種可應用於液晶顯示器的電磁干擾濾波器 |晶焱科技

只要有電子訊號的存在，其附近使用中的電子產品就有可能存在

著電磁干擾(EMI)的問題。電磁干擾是一個常見於日常生活中的問

題，例如：電視雜訊、收音機雜音、以及飛機起降時容易受到電

子產品所發出電磁波訊號影響、而導致電子儀表不正常的情形等

。隨著科技的日益進步，電子產品的普及化及多樣化也愈來愈廣

。日常生活周遭所存在的電磁雜訊隨之愈來愈多，電磁干擾的問

題也愈來愈複雜。因之，各別電子產品在電路板及系統設計時，

就應考量電磁干擾的問題，以免產品在售後無法正常使用，或嚴

重地影響其它電子產品的操作，而遭到顧客訴願退貨。

隨著電子產品聚集度 (integration) 愈來愈高、所包含的功能愈來愈

多、且售價愈來愈低，電子產品所遇到電磁干擾的問題自然也就

愈加嚴重。電子產品為了能做到重量輕、體積超薄、小巧的目標

，以迎合消費者易於攜帶的需求，於是在電路板(PCB)的設計上，

便以高聚集度為設計導向：採用相同功能、但體積或面積更小的

元件，拿掉原本用作電磁干擾防護的金屬遮罩 (shielding)、改用更

細的地線 (ground bus) 或更小區塊的地面 (ground plane) 用作接地

等。這些措施不僅能達到使產品更形輕巧的目的，更能減省許多

產品開發的費用、以及量產以後的成本，卻非常不利於電磁干擾

問題的解決。

為了能有效解決電子產品電磁干擾的問題，並能兼顧靜電放電(

ESD)防護的功用，可以採用具有靜電放電防護功能的電磁干擾濾

波器 (EMI+ESD filter)。圖一所示，即為常見的π型低通濾波器。在

Input及Output端點之間的元件，可以是電阻(resistor)或是電感 (

inductor)元件。是要採用電阻還是電感，應視產品的實際應用所需

而定。

由於電磁干擾濾波器多應用於電子產品的輸出入埠(input／output

port)，π型(π-model)低通濾波器(LPF)架構中的Input端點及Output端

點對GND的電容，一般會採用靜電放電防護元件，以兼做靜電放

電防護之用。

晶焱科技在靜電放電防護技術上，已有豐富的經驗與技術。其所

開發應用於液晶顯示器 (LCD) 的電磁干擾濾波器產品 (EMI filter

products for LCD display panel applications) 基本架構如圖二所示。由

圖二電路示意圖可知：π型低通濾波器的Input與Output之間是採用

電阻(RI／O)元件橋接，Input端點及 Output端點對GND的電容則是

採用雙向導通(bi-directional)的暫態電壓抑制器(TVS)。所以，該系

列產品除了可以提供良好的低通濾波效果之外，還擁有很好的靜

電放電防護效果。

表一所列，為晶焱科技推出的應用於液晶顯示器的電磁干擾濾波

器系列產品。其適用於5V以下的額定電壓電路系統，線電容(Cline

)值約為27微微法拉(pF)。操作頻率在800百萬赫茲(MHz) 時，其功

率損耗 (insertion loss) 可達 -23dB，可以顯著地降低電磁干擾訊號

，以維持受保護電路的操作功能正常。

在靜電放電防護方面，該系列產品中的暫態電壓抑制器具有極低

的箝位電壓 (Vclamp)、抗靜電防護效果更可高達1萬7千伏特以上

(IEC 61000-4-2, contact mode ±17kV)。

在靜電放電事件(ESD event)的高導通電流下，暫態電壓抑制器的

箝位電壓愈低則愈能適時地被導通，以提供受保護電路免於遭受

靜電放電的侵害而永久受損失效。圖三所示，即為利用傳輸線觸

波產生系統 (TLP system) 所量得的箝位電壓比較圖表。由圖表中

可以清楚看到，晶焱科技所開發應用於液晶顯示器的電磁干擾濾

波器，在17安培的高靜電放電電流下，具有最低的箝位電壓，可

以非常有效地提供受保護電路一個快速有效的靜電放電旁通路徑

(bypass path)。另外，根據IEC 61000-4-2標準所制定的規格，第

四級防護需提供至少接觸放電模式 (contact discharge mode) 8千伏

特 (kV)、空氣放電模式 (air discharge mode) 15千伏以上的靜電放

電防護能力。該系列產品提供接觸放電模式1萬7千伏特以上的靜

電放電防護能力，明顯超出IEC 61000-4-2標準第四級所規定的需

求數值許多。

現今的可攜式電子產品已普及到幾乎每個人都擁有一、兩種產品

的程度。如：手機、數位相機等。在使用上很受消費者關注的一

點，就是在操作模式下，電池可持續使用的時數。晶焱科技所推

出應用於液晶顯示器的電磁干擾濾波器系列產品，在操作模式下

的元件漏電流 (device leakage current)極低，因此可以有效延長電

池持續使用的時數，適合應用於可攜式電子產品的液晶顯示器系

統設計。

在另一方面，晶焱科技的此一系列產品採用晶片級封裝 (CSP) 的

形式。其晶片級封裝的錫球球距 (ball pitch) 為0.4毫米(mm)。採用

晶片級封裝的好處有3點：1、在進行系統設計時，可以有效減省

電磁干擾濾波器元件所需佔用的電路板面積 (layout area)，方便其

它電路元件的擺置與設計。2、沒有塑膠封裝形式 (molding

compound package) 所存在的顯著寄生效應 (parasitic effects)，因此

，電子產品的主要電路功效 (circuit performance) 不會受到明顯的影