智能手机的ESD防护设计

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主要谈及了手机的ESD防护的设计，有不少的干货。
* N* y* b0 }: {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。
% {1 ]. E) v6 S/ U* D" ]8 k
/ C; U& s& l) v2 h# ]& o, g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。

7 w; I+ h: p2 G6 U" \# p/ N* [三、N FC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。
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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。

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设计时TVS元件应尽量放到靠近按键接点附近