ESD保护器件在手机中的应用

1、ESD保护器件在手机上的应用1来源：第一价值网手机是信息时代的标志,现在几乎人手一台,正是因为手机越来越普遍,手机内部的防护也在越来越到位.为什么要保护?人体在活动时，与物体发生摩擦，便会产生静电。大多数情况下人们几乎感觉不到,但由于其普遍性和高内阻的特点,产生最高近似于电源电压(100400V),时间很短的尖峰电脉冲,仍足以对静电敏感器件造成电气过载(EOS)损害. 直接损害手机内部的IC,导致手机使用寿命大大缩短.静电放电(ESD)及电气过载(EOS)对电子元器件造成损害的主要机理有:热二次击穿;金属镀层熔融;介质击穿;气弧放电;表面击穿;体击穿等。在现在的市场上,由于ESD防护器件有一定

2、的成本(品牌手机是不会吝啬这点成本而选择放弃这类重要防护的),所以也就有很多山寨手机放弃使用ESD防护器件,这样就直接导致其所生产的手机安全性能大大降低,使用寿命严重缩短.这也是为什么山寨机在市场上卖的那么便宜的原因之一了. ESD保护器件在手机上的应用2之前的1里说了手机里为什么要使用ESD保护,现在来说说怎么来保护. 怎么来保护?我们知道,静电能够产生最高近似于电源电压(100400V),时间很短的尖峰电脉冲,这对于手机内部的IC来说,却是一个致命的打击.静电放电(ESD)及电气过载(EOS)对电子元器件造成损害的主要机理有:热二次击穿;金属镀层熔融;介质击穿;气弧放电;表面击穿;体击穿等

3、. (ESD损伤) 针对静电所造成的这些损害,我们一般采用通过片内或片外集成内部保护电路或专用ESD保护器件的方法，从而避免ESD发生后将被保护器件损坏。 说到保护,就不得不说到2种不同的防护器件:压敏电阻和TVS管. 瞬态抑制二极管,简称TVS，是一种二极管形式的高效能保护器件，利用P-N结的反向击穿工作原理，将静电的高压脉冲导入地，从而保护了电器内部对静电敏感的元件。以TVS二极管为例：当瞬时电压超过电路正常工作电压后，TVS二极管便发生雪崩，提供给瞬时电流一个超低电阻通路，其结果是瞬时电流通过二极管被引开，避开被保护器件，并且在电压恢复正常值之前使被保护回路一直保持截止电压。当瞬时脉冲结

4、束以后，TVS二极管自动回复高阻状态，整个回路进入正常电压。 多层压敏电阻(MLV)及金属氧化物压敏电阻(MOV)利用ZnO等压敏陶瓷材料的压敏特性，实现了对静电的防护，压敏电阻器的电阻体材料是半导体，当施加于压敏电阻器两端电压小于其压敏电压，压敏电阻器相当于10M以上绝缘电阻；当在压敏电阻器两端施加大于压敏电压的过电压时，压敏电阻器的电阻急剧下降呈现低阻态，从而把电荷快速导走，有效地保护了电路中的其它元器件不致过压而损坏。压敏电阻采用的是物理吸收原理，因此每经过一次ESD事件，材料就会受到一定的物理损伤，形成无法恢复的漏电通道，会随着使用次数的增多性能下降，存在寿命限制问题。这两种器件对比之

5、下,不难发现TVS管的优势: 1.体积:压敏电阻的性能完全由起内部材质决定,因此很难在减小尺寸的同时保持或提高性能,封装尺寸从0402到1206.而TVS则采用硅芯片技术,可以得到比压敏电阻更小的元件封装尺寸 2.性能: TVS有更低的箝制电压、更低的漏电以及更快的响应速度 3.寿命：由于工作原理不同，TVS与MLV的寿命也不尽相同。“TVS的原理就好像太极，把接收到的能量快速的转移到接地端，所以它的寿命几乎就是无限的。而可变电阻（压敏电阻）就好像一个人在不停的挨打，它把能量都由自己来承受吸收，因此，寿命是有限的，而且随使用时间的增加，性能会慢慢下降。” 又回到上一篇的山寨手机问题上,在选择TVS管