手機需要更好的防靜電保護

  手機需要更好的防靜電保護

計算機的革命使得電子系統(計算機，外設等設備)之間的通信聯接越來越多，因此造成必需要處理的數據量大量膨脹。數據傳輸的速率也必然隨之而提高，并將繼續不斷地提高。  

從歷史上來看，電子設備防突變電壓的保護隨電子技術的進步而改變。固態元件以前，電子真空管是電子設備的主要元件。這些電子真空管器件對靜電電壓，間接的閃電電壓，快速突變的電壓(EFT)，以及由電子設備本身產生的突變電壓表現出很好的承受能力。需要額外保護的器件不多。然而，隨著晶體管成為電子設備的主要器件以后，電子設備，比如現代數據處理設備，由于靜電電壓的問題而變得越來越容易損壞。

電子設備對靜電電壓的敏感程度和電路尺寸越來越小有關。電路的物理尺寸減小，損壞這些電路中的元器件(例如，晶體管，互聯線，絕緣體等)所需要的能量也減小。結果，新一代產品中需要保護的電路也變得空前的多起來。

電子元器件發展到今天，電子信號和信息的傳輸方法也有了長足的進步。這就是，帶寬變寬了，數據傳輸的速度更高了，信息的波形更復雜了。為了保證數據傳輸的完整性，對于新的保護器件，維持電透明，不產生干擾信號，造成信號失真化，這是最基本的要求。

第一代防突變保護產品是要減輕直接受到雷電沖擊的效應，然而今天高電壓突變的源頭除了雷電以外還包括靜電放電、快速電壓突變(EFT)。相應的新的沖擊參數也已發生變化。例如：閃電突變的電壓和電流的上升時間比靜電放電的數值要低幾個數量級。

所以,很自然會產生這樣的問題:過去的電路保護器件能夠提供今天電路的最佳保護嗎？

Littelfuse解決方案

Littelfuse公司的脈沖保護抑制器采用可變電壓材料(VVM)，它隨著電壓的變化具有非線性的電阻，當電路正常工作時，靜電放電(ESD)抑制器的電性能是透明的。當ESD出現時VVM就變成導體，把ESD的能量從電路中旁路掉。在ESD能量消失以后，抑制器又回到很高阻值的關斷狀態。

脈沖保護抑制器的電容非常低，不會引起數據信號的衰減或蛻化。這對于要保護的高速數據傳輸線是最基本的要求。較高的電容會引起包括數字波形的失真等效應。

對防ESD保護元件來說，引線的電感也是要認真考慮的。考慮到典型的ESD快速上升時間特點必須要采用高頻率的設計規則。引線的長度和印刷電路板引線的長度應降到最低值,以減少ESD抑制器和引線的電感數值。同樣由于封裝電感的存在,帶有引線和接合線的抑制器也能夠感應出電壓，所以好的保護電路很昂貴。

采用聚合體VVM，Littelfuse公司能夠提供各種不同尺寸和形狀的脈沖保護抑制器，每一個都進行了優化,以滿足特殊設計的需要。我們的基于抑制器的產品可以有效的進行"無引線安裝。ESD脈沖能很簡單的旁路到設備的外殼地線上。基于抑制器的產品也適用于空間不多的印制板，那里的ESD問題并不重要。在這種情況下把ESD抑制器封裝在一個連接器上，能夠降低成本，節省重新設計的時間。

如果連接器結構不是你所選擇的封裝形式，Littelfuse公司還提供各種表面安裝的脈沖保護抑制器，從單列器件到多列陣列器件。這些產品同樣可以適合工業標準的占位面積要求，或按客戶的特殊要求定制。例如：陣列器件可以做成SOT23封裝以適合用于兩列的保護器件，或者SO8封裝以適合用于七列的保護器件。也可以生產更小的非標準器件以節省印制板的空間。

分立的和陣列的脈沖保護抑制器應該安裝在盡可能靠近ESD源頭的地方(印制板的邊緣)，記住這一點是很重要的。因為它們是無引線的器件，沒有引線框架和接合線，它們對"過沖電壓的貢獻是最低的。

脈沖保護抑制器的主要性能30

雙向;

最快反應時間，小于一個毫微秒;

最低電容，小于一個微微法;

鉗位電壓對ESD能量足夠低；

24V DC;

有多種結構(直接焊在印制板上的和基于連接器的元件);

低電感的封裝;

從1Hz到1GHz的平滑頻率特性，截止頻率(3dB點)大約為3GHz(假定源阻抗為150歐姆);

可以使設備符合ESD指標(IEC 1000-4-2, MIL-STD 883); 

經久耐用，沖擊次數大于10000次，性能沒有退化。

典型應用

由于ESD的影響，有很多電路需要保護，包括視頻、鼠標、鍵盤、計算機I/O接口、打印機、網絡接口、音頻元件、商用機器的通訊口以及其它有敏感IC的產品。

什么是IEC 1000-4-2

正如前面提到的，用來選擇較好防ESD保護的因素之一就是受到ESD危害的設備的敏感性。這個重要的指標是IEC 1000-4-2, 或者 EN61000-4-2。

由國際電工委員會(IEC)制定的標準IEC 1000-4-2提供了ESD的波形和能量水平的定義，以及測試電子設備受到ESD多次嚴重沖擊的能力的方法。圖6表明了由標準IEC 1000-4-2定義的ESD波形和測試能量等級(接觸放電)。由于空氣放電測試而不是接觸放電，具有可重復操作性，因此是更好的測試方法。

這些測試標準為測試工程師提供了向被測試設備(EUT)注入可重復測試脈沖的方法和根據ESD的存活性來進行評估。正如圖6所表示，有幾種測試能量等級可用來決定EUT對ESD的免疫程度。

不管測試能量等級如何選擇，ESD脈沖都要在正常工作下注入到正在測試的設備(EUT)中測試,并連續進行十個脈沖，在極性上以最敏感的方式加在EUT中。如果EUT在進行測試以后沒有永久性的損害或者性能上的反常，那么它就通過了IEC 1000-4-2的測試。

當前，如果電子設備制造商想把設備賣到歐共體市場去，那么需要證明他們的設備能夠經受起IEC標準測試。如果不能滿足IEC 1000-4-2測試的標準，他們就要受到起訴，在美國也是這樣的情況。

作為電路保護技術的領先者，Littelfuse公司正在介紹連接器結構和表面安裝系列的脈沖保護ESD抑制器，以滿足各個不同IEC 1000-4-2測試能量等級的客戶需要。