注册 登录  
 加关注
查看详情
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

电子元器件基础知识

杭州东沃电子为您讲述有关于二极管,放电管,自恢复保险丝,压敏电阻,ESD等知识。

 
 
 

日志

 
 
 
 

智能手机五大模块的ESD防护设计  

2016-03-08 09:58:09|  分类: ESD静电保护器 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |

 导 读:在便携产品往更小尺寸、更加智能、更低功耗和更多功能的方向发展的同时, 产品的可靠性和安全问题也承受越来越多的考验,尤其是更多的人机交互界面增加了ESD(静电释放)风险。本文以智能手机ESD防护为例,分析TVS(瞬态 电压抑制器)在智能手机触控面板模组、显示模组LCD接口、NFC天线部分、实体按键部分、电源系统部分的应用案例。 

下面分别介绍TVS在智能手机各个模组中实现ESD防护设计时的应用。


便携设备对电路保护方案的需求正在迅速增长,本文以智能手机ESD防护为例,解析TVS元件在智能手机各个模组中的应用。


在便携产品往更小尺寸、更加智能、更低功耗和更多功能的方向发展的同时, 产品的可靠性和安全问题也承受越来越多的考验,尤其是更多的人机交互界面增加了ESD(静电释放)风险。本文以智能手机ESD防护为例,分析TVS(瞬态电压抑制器)在智能手机各个模组的应用案例。


ESD 进入手机有两种途径,第一种途径是以电磁波干扰的形式,特别是在手机外壳接地设定不是非常好的情况下,外部ESD会在手机外壳上储存电荷,当电荷积累到一 定程度时就会产生电位,进而产生电磁波干扰。手机内部采用CMOS制程的IC很容易受这个干扰而发生闩锁效应,严重时甚至会造成电源与地之间短路。第二种 途径是静电电流通过手机外壳直接流入PCB板,导致IC内部的晶体管损坏。所以,在设计电路的时候必须采用TVS元件来实现对ESD的防护,而TVS元件 要达到隔绝ESD的效果,必须成功实现两个功能。一是将电流引入到地,避开受保护的IC;二是TVS元件两端电压必须箝制在系统可接受的值以下,箝制电压 越低保护功能越好。


ESD 风险存在于智能手机的各种接口中,基本上有接口的地方都可能需要用到TVS。另外,智能手机的EMI(电磁干扰)问题也需要克服,在摄像头模组和 LCD模组这些地方应选择同时具有EMI和ESD保护效果的产品。下面分别介绍TVS在智能手机各个模组中实现ESD防护设计时的应用。


一、 触控面板模组。触控面板是用手指去碰触的人机交互界面,极易受ESD的干扰。PCB设计时TVS可以加在软板导线出现连接器的位置,以有效防护经由连接器 产生的ESD现象。另外,在终端使用时会有来自触控面板边缘屏蔽层的ESD风险,因此在屏蔽层与接地线之间也应该加TVS,一方面用以避免信号干扰,另一 方面可有效箝制电路系统电压。电源线和地之间采用单颗TVS管形式,其它端口则采用TVS阵列来实现。


二、 显示模组LCD接口。对于LCD并行接口的软板,大多无法设计太多层的铺铜,因此信号比较难对应到参考接地面,也经常会有信号跨越另一层地面切孔情况发 生,从而造成信号完整性缺失或EMI问题;此外多脚位的软板由于面积较大,在手机狭小的空间中会与许多机构接触,因此无论在成品使用或半成品生产时,经常 会受到外界雷电及人体或环境ESD的直接或耦合影响,进而危害到控制IC。此时可用具有ESD防护功能的EMI滤波器来有效防止这些问题的发生。


三、 NFC天线部分。在自然环境中的雷电或是人体及环境中的ESD,都有机会透过NFC天线放电进入到手机中,进而造成天线接收端的电子元件损坏。由于 RF信号对电容值非常敏感,0.5μ以下电容值的TVS元件才适用于NFC天线部分ESD防护的使用。PCB设计时TVS元件应尽量放到靠近NFC天线的 接点垫片附近,利用其比前端元件较低的箝制电压及耐高突波电流的特性,有效地实现第一线的防护。


四、 实体按键部分。现在的智能手机大部分具有触控功能,也有一部分是实体按键,使用者需要直接接触这些实体按键进行操作,而实体按键的间隙经常会出现 ESD现象。设计时TVS元件应尽量放到靠近按键接点附近,利用其比前端按键控制IC元件较低的箝制电压及耐高突波电流的特性,有效作为第一线的防护。


五、 电源系统部分。当智能手机取下电池后,所有连接到半导体元件中的电位并不容易完全释放掉,这些与电源管理IC连接的元件,一开始因储存了特定电位,因此开 机或关机过程中,都有可能引发过大的高低突波,进而造成部分元件毁损。电源控制IC的周边都需加上TVS元件,且PCB设计时TVS应尽量放置在靠近电源 控制IC的位置。特别需要注意的是对于不同的电源电压应采用其相对应箝制电压的TVS元件。

  评论这张
 
阅读(0)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

在LOFTER的更多文章

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2018