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                      智能手機天線調諧器的ESD規范

                      發布時間:2022-09-22 來源:Qorvo 責任編輯:wenwei

                      【導讀】如同其他的電子元件,智能手機中的天線調諧器也必須能夠承受各個階段的靜電釋放 (ESD),包括器件制造、智能手機組裝和消費使用。然而,人們對各個階段所需的 ESD 防護等級存在諸多疑問。不斷發展的標準和現代化制造系統降低了調諧器的 ESD 要求,但人們仍然根據傳統的假設來選擇元件。調諧器需要滿足極高的 ESD 防護等級則為過時的錯誤觀念,本白皮書旨在圍繞以下模型,對其進行糾正,其中包括:人體模型 (HBM) >2 kV,帶電設備模型(CDM) >1 kV。實際上,根據 ANSI/ESD S20.20 標準中的相關定義,對于當今的自動化制造技術,調節器需要相對適度的 HBM 和 CDM。此外,對于安裝在 PCB 上的電感、變容二極管、其他 ESD 保護元件以及系統電路中的其他元件,可提供符合 IEC 61000-4-2 要求的系統級 ESD 保護,以滿足消費使用的需求。


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                      本白皮書將闡明:


                      ? HBM、CDM 和 IEC 的 ESD 標準及相對重要性。

                      ? 針對器件制造和填充 PCB 的 ESD 保護要求。

                      ? 智能手機組裝的板級 ESD 保護以及針對消費使用的系統級 ESD 保護。


                      器件制造和 PCB 組裝器件的 ESD 控制


                      制造智能手機的過程中,必須保護其元件免受潛在的 ESD 危害,因此器件制造商會在生產設施中制定 ESD 控制計劃,以實現產量的最大化,滿足客戶需求。這些 ESD 控制計劃以 ANSI/ESD S20.20 或對應的 IEC 61340-5-1 標準為依據。這些標準旨在幫助工廠構建安全的 ESD 環境,以便于處理這些對 ESD 敏感的器件。為實現標準中的目的,工廠應該能夠處理 HBM 和 CDM 耐受電壓分別至少為 100 伏和 200 伏的零部件。


                      HBM 和 CDM 完全不同,知曉這一事實則具有重要的意義,因為它們是針對制造過程中不同的 ESD 威脅而設計的。


                      HBM 測試會對人工裝配期間可能出現的 ESD 相關故障進行模擬,尤其是涉及器件上 2 個引腳的放電問題。


                      HBM 中的“H”代表人類 (Human),但如今,我們采用的是自動化制造技術,人類在器件生產或使用器件填充 PCB的過程中并不會接觸到零部件。只有將 PCB 裝入智能手機的過程中才需要人類進行參與。


                      CDM 測試會對自動化生產期間可能出現的故障進行模擬,比如:由于單個器件引腳接觸到生產設備時而導致的放電問題。因此,CDM 電壓比 HBM 更加重要,它是衡量生產過程中器件 ESD 穩固性的一個指標。


                      我們豐富的行業經驗表明,500 伏的 CDM 耐受電壓適用于現代制造領域。此外,還存在一種普遍做法,以將CDM 耐受電壓提高至 500 伏,獲得更多余量。盡管進一步增加余量非常具有吸引力,但 HBM 耐受電壓為 250伏、為 500 伏的零部件性能通常優于 HBM 耐受電壓為 1000 伏、CDM 耐受電壓為 250 伏的零部件。根據我們的行業經驗,在一般情況下,將 ESD 器件的要求提升至合理水平以上實際并不能提高產品的穩健性。我們需要記住的關鍵點是,器件級 ESD 要求(HBM 和 CDM)僅適用于在應用板上進行組裝之前的流程,且這些 ESD限制與電子產品的最終的穩健性無關。


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                      板級和系統級 ESD 保護


                      HBM 和 CDM 測試額定值僅表示器件安裝到 PCB 上之前的 ESD 穩健性。當器件安裝在 PCB 上并整合到智能手機中時,HBM 額定值并不能確定調諧器的放電耐受性。


                      根據 IEC 61000-4-2 中的定義,調諧器安裝在板上之后,所有連接至手機外部的引腳都需要采取額外的板級保護措施,以滿足系統 ESD 要求。因此,PCB 具有非??煽康?ESD 保護性能,可讓智能手機承受住使用時可能放出的靜電。對于天線調諧器,電感以及連接至系統電路的其他元件通常會提供這種保護功能。


                      總結


                      選擇智能手機的調諧器時,應體現出當今制造系統和標準的實際情況,而不應該依靠傳統的假設。500 伏 CDM 的 ESD 額定值適用于現代制造領域,并且符合 ANSI 標準。此外,符合 IEC 61000-4-2 要求的系統級保護是在 PCB 層面上實現的,而不是由單個調諧器組件的制造ESD 額定值所決定的。


                      來源:Qorvo



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