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硅基器件在平板电脑各模块ESD中的应用
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平板电脑需要保护的部分很多,这里分别介绍 SESD 在平板电脑一些主要模块里面的应用
触控面板是用手指去碰触的人机交互界面,非常容易受到 ESD 的干扰。PCB 设计时SESD 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,在终端使用时也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 SESD,一方面可以避免信号干扰,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 SESD 即可,其它端口则采用 SESD 阵列来实现。
显示和摄像头模组接口
对于显示和摄像头模组接口的软板,一般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,在平板电脑狭小的空间中会与许多其它部分接触,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和人体/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
RF 和 NFC 天线部分
在自然环境中的雷电或是人体及环境中的 ESD,都有机会通过 RF 和 NFC 天线放电进入到平板电脑中,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, 0.1Pf 以下电容值的 SESD 元件才适用于天线部分 ESD 防护的使用。PCB 设计时 SESD元件应尽量放到靠近天线的附近,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。
实体按键部分
虽然目前平板电脑大部分功能都采用触控,但也有部分功能采用实体按键,例如音量、锁定、菜单按键等,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。为了对实体按键进行保护,设计时 SESD 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。
用户接口部分
拥护接口主要包括耳机插孔、USB 接口、MHL 接口、HDMI 接口、SIM 卡、TF 卡等,这些接口在使用过程中经常会直接接触到用户,每次插拔都会带来 ESD 问题,所以需要采用必要的 ESD 防护。耳机接口需要收音功能,USB 接口需要满足高速 USB2.0 或更高要求,HDMI 和 MHL 传输的数字视频信号频率更高,所以要求所加的 SESD 不影响信号完整性。我们推荐使用低电容的 SESD 和 SESD 阵列进行保护,对于 SIM 卡和 TF 卡,通常信号速率并不高,所以使用普通电容的 SESD 阵列即可进行防护。
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