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TVS Solution for Storage 最佳解決方案2020/07/08

      隨著儲存裝置經由SATA架構演變至今,在儲存領域的應用需求也逐漸由原先SATA 3.0規格提升至PCIE4.0 Gen4x4 U.2的應用,最大的優勢是提升儲存的速度及效率,更換PCIE 4.0 Gen4x4其傳送資料量7.88 GB/S,可提升在5G市場的應用需求,在伺服器端的儲存裝置已逐漸採用PCIE 4.0 Gen4x4 U.2企業級固態硬碟,提供伺服器端更換高傳輸速度以及更快的儲存效率,減少資料搜索的時間。
 
      現階段在選用伺服器端儲存裝置PCIE 4.0 Gen4x4 U2的同時,也衍生了價格高昂的代價,在伺服器系統更新PCIE4.0 Gen4x4 U.2儲存設備時,會需要將伺服器儲存裝置進行熱插拔更換設備的過程,在此時PCIE4.0 Gen4x4 U.2儲存裝置不可避免的會遭受ESD/EOS能量的影響、導致系統出現異常,嚴重可能會導致儲存裝置的損毀,造成伺服器內部儲存資料的流失。

應用在儲存設備產品保護元件所需要件
 
儲存設備產品TVS防護元件須同時符合下面三項要求:

      ˙TVS防護元件設計的封裝大小不宜過大 (不建議擺放超過2.0mm x 2.0mm) ,避免ESD防護元件於儲存設備的PCB電路板擺放不下的困擾。

      ˙在PCIE 4.0 Gen4x4 U.2高速訊號配置TVS防護元件時,須特別留意元件的寄生電容不可過高 (建議選用 < 0.2pF的ESD保護元件) ,避免傳輸資料時影響傳送資料速率。

                    ˙也是最重要的一項要求,防護元件在ESD事件發生期間所提供的箝制電壓必須要低,避免晶片端內部有被損壞的可能性。

 

      以上三項要求缺一不可,缺少了任何一個要項,儲存設備就無法被完整的保護。要同時符合以上三項要求的TVS防護元件,其本身的設計難度就相當高。
AZ5B8S-01F系列產品封裝架構是DFN0603,可在受限於PCB空間不足但需兼顧ESD/EOS防護規格時最佳選擇應用。

      最重要是AZ5B8S-01F擁有極低的ESD箝制電壓,可有效防止資料傳輸時被ESD事件干擾,能讓擁有儲存設備連接的電子系統提升通過IEC 61000-4-2系統級靜電放電保護測試Criteria A的機會。利用傳輸線脈衝系統 (TLP) 測量AZ5B8S-01F後,可以觀察到如圖1的TLP箝制電壓特性。

      在IEC 61000-4-2接觸模式8kV的ESD衝擊下 (TLP電流等效約為16A) ,ESD箝制電壓僅只有5.5V,將得以有效避免儲存系統產品於靜電測試時發生資料錯誤、當機甚至損壞的情況。
 
TVS Solution for Storage

1.AZ5B8S-01FTLP箝制電壓測試曲線

 
 

 

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