【導讀】如同其他的電子元件，智能手機中的天線(xiàn)調諧器也必須能夠承受各個(gè)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(gè)階段所需的 ESD 防護等級存在諸多疑問(wèn)。不斷發(fā)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(lái)選擇元件。調諧器需要滿(mǎn)足極高的 ESD 防護等級則為過(guò)時(shí)的錯誤觀(guān)念，本白皮書(shū)旨在圍繞以下模型，對其進(jìn)行糾正，其中包括：人體模型 (HBM) >2 kV，帶電設備模型(CDM) >1 kV。實(shí)際上，根據 ANSI/ESD S20.20 標準中的相關(guān)定義，對于當今的自動(dòng)化制造技術(shù)，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(mǎn)足消費使用的需求。
本白皮書(shū)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(guò)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(huì )在生產(chǎn)設施中制定 ESD 控制計劃，以實(shí)現產(chǎn)量的最大化，滿(mǎn)足客戶(hù)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(chǎng)構建安全的 ESD 環(huán)境，以便于處理這些對 ESD 敏感的器件。為實(shí)現標準中的目的，工廠(chǎng)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(shí)則具有重要的意義，因為它們是針對制造過(guò)程中不同的 ESD 威脅而設計的。
HBM 測試會(huì )對人工裝配期間可能出現的 ESD 相關(guān)故障進(jìn)行模擬，尤其是涉及器件上 2 個(gè)引腳的放電問(wèn)題。
HBM 中的“H”代表人類(lèi) (Human)，但如今，我們采用的是自動(dòng)化制造技術(shù)，人類(lèi)在器件生產(chǎn)或使用器件填充 PCB的過(guò)程中并不會(huì )接觸到零部件。只有將 PCB 裝入智能手機的過(guò)程中才需要人類(lèi)進(jìn)行參與。
CDM 測試會(huì )對自動(dòng)化生產(chǎn)期間可能出現的故障進(jìn)行模擬，比如：由于單個(gè)器件引腳接觸到生產(chǎn)設備時(shí)而導致的放電問(wèn)題。因此，CDM 電壓比 HBM 更加重要，它是衡量生產(chǎn)過(guò)程中器件 ESD 穩固性的一個(gè)指標。
我們豐富的行業(yè)經(jīng)驗表明，500 伏的 CDM 耐受電壓適用于現代制造領(lǐng)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(jìn)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(yōu)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(yè)經(jīng)驗，在一般情況下，將 ESD 器件的要求提升至合理水平以上實(shí)際并不能提高產(chǎn)品的穩健性。我們需要記住的關(guān)鍵點(diǎn)是，器件級 ESD 要求（HBM 和 CDM）僅適用于在應用板上進(jìn)行組裝之前的流程，且這些 ESD限制與電子產(chǎn)品的最終的穩健性無(wú)關(guān)。
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(shí)，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(mǎn)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(shí)可能放出的靜電。對于天線(xiàn)調諧器，電感以及連接至系統電路的其他元件通常會(huì )提供這種保護功能。
總結
選擇智能手機的調諧器時(shí)，應體現出當今制造系統和標準的實(shí)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(lǐng)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(shí)現的，而不是由單個(gè)調諧器組件的制造ESD 額定值所決定的。
來(lái)源：Qorvo
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