针对NFC天线的ESD解决方案
品慧电子讯NFC与移动电话的整合，给消费者提供了近距离感测的方式来进行交易。在NFC的整合过程中，静电放电的冲击通过NFC天线对NFC的沟通造成的影响是不可忽视的。移动电话与人体频繁接触，容易遭受经典放电（ESD）的冲击。而且电子产品所采用的IC应用的是半导体制程技术，这种先进技术使用的组件闸极氧化层很薄，而且界面很浅，这种情况容易遭受ESD冲击，从而造成损伤。由此可见，电子产品需要ESD保护组件以避免产生硬件受损，系统当机的情况。NFC天线是ESD保护组件中的重点。针对移动电话这些可携式电子产品所使用的ESD保护组件需符合下列几项要求：第一、为符合这类电子产品轻薄小巧、易于携带的需求，ESD保护组件的尺寸必须够小，例如0402封装尺寸，甚至0201封装尺寸，以达到在PCB设计上兼具高聚集度及高度弹性的优势。第二、ESD保护组件接脚本身的寄生电容必须要小，避免讯号受到干扰。例如使用在天线(antenna)的ESD保护组件，必须考虑到天线所使用的频段，不同频段所能够接受的最小寄生电容值，通常使用在天线的ESD保护组件其寄生电容值必须小于1pF,甚至更低。第三、ESD保护组件所适用的最大工作电压及单向或双向特性的选择，必须考虑讯号上下摆动的最高及最低电压，避免讯号受到影响。例如使用在手机的天线，讯号最高电压通常会超过10V且最低电压会低于0V,必须选择适用此讯号电压的双向ESD保护组件;使用在GPS的天线，最高电压通常小于5V且最低 电压不会低于0V,可使用5V单向的ESD保护组件。第四、ESD防护组件本身对ESD事件的耐受能力必须要高，最少要能承受IEC 61000-4-2接触模式8kV的ESD轰击。第五、也是最重要的，ESD保护组件在ESD事件发生期间所提供的箝制电压(clamping voltage)必须要够低，除了提供受保护电路免于遭受静电放电的冲击而造成永久的损伤，还要能确保讯号传输不会受到ESD的干扰。 针对这些可携式电子产品，对于ESD保护组件的设计需要同时符合上述所有要求，困难度变的很高。晶焱科技拥有先进的ESD防护设计技术，针对可携式电子产品，利用自有的专利技术推出一系列0402 DFN/0201 DFN、低电容、双向/单向、单信道的ESD保护组件，如表一所列。其中0402 DFN封装大小仅有 1.0 mm x 0.6 mm,厚度只有 0.55 mm 高;0201 DFN封装大小更是仅有 0.6 mm x 0.3 mm,厚度只有 0.3 mm 高，可以满足可携式电子产品轻薄小巧对于组件封装的严苛要求。如此细小的封装尺寸，更可以整合到系统模块，作为系统ESD的防护将更具弹性。 特别针对NFC(Near Field Communication)应用中的天线保护推出AZ4217-01F ESD保护组件，这是目前业界唯一提供适用于最大工作电压17V,具有0402封装尺寸、极低电容、双向特性的ESD保护组件。图一是 AZ4217-01F的菜单。
图1：AZ4217-01F的菜单
除了NFC天线外，在移动电话上还有其他许多RF天线的设计同时存在，因此同样需要对这些天线设计有ESD防护功能。因此晶焱科技另有推出一系列 ESD防护组件来保护这些RF天线，如具有极低电容0.5pF/0.8pF 的ESD保护组件AZ5325-01F/AZ5425-01F,能满足IEC 61000-4-2接触模式至少8kV的ESD轰击。另有0201封装尺寸且其ESD耐受度更可高达15kV的AZ5A15-01F,以及具有具有最低的 箝制电压仅有11V的AZ5215-01F,能提供系统产品于ESD测试时最佳的防护效果。图二是这系列ESD保护组件的菜单，图三、图四是利用传输线脉 冲系统(TLP)测量ESD箝制电压的结果，观察TLP电流为17A(等效IEC 61000-4-2接触模式6kV测试)时的箝制电压，与其他相同应用的产品作比较，均具有最低的箝制电压。12下一页>
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图2：小尺寸低电容ESD保护组件
:图3：5-V双向ESD保护组件的TLP测试曲线
图4： 5-V单向ESD保护组件的TLP测试曲线
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