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電子發(fā)燒友網(wǎng)>電子資料下載>通信網(wǎng)絡(luò)>NFC天線的ESD解決方案分析

NFC天線的ESD解決方案分析

2017-11-17 | rar | 0.5 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

NFC與移動電話整合在一起,提供消費(fèi)者以近距離感測方式進(jìn)行有價交易,是現(xiàn)在廣為討論與實現(xiàn)的功能。但在大家熱中于討論與實現(xiàn)NFC的各種整合與實現(xiàn) 方式時,有一項不可被忽視的影響是靜電放電(ESD)的沖擊經(jīng)由NFC天線對整個NFC的溝通功能所造成的錯誤動作。移動電話這些電子產(chǎn)品由于頻繁地與人 體接觸,很容易受到靜電放電(ESD)的沖擊。此外,這些電子產(chǎn)品所采用的IC大多是使用最先進(jìn)的半導(dǎo)體制程技術(shù),所使用的組件閘極氧化層很薄且接面很 淺,很容易受到ESD的沖擊而造成損傷。因此,這些電子產(chǎn)品需要額外的ESD保護(hù)組件來避免ESD沖擊產(chǎn)生系統(tǒng)當(dāng)機(jī),甚至硬件受到損壞, 而NFC天線是必須有ESD保護(hù)組件保護(hù)的第一關(guān)。
  針對移動電話這些可攜式電子產(chǎn)品所使用的ESD保護(hù)組件需符合下列幾項要求:
  第一、為符合這類電子產(chǎn)品輕薄小巧、易于攜帶的需求,ESD保護(hù)組件的尺寸必須夠小,例如0402封裝尺寸,甚至0201封裝尺寸,以達(dá)到在PCB設(shè)計上兼具高聚集度及高度彈性的優(yōu)勢。
  第二、ESD保護(hù)組件接腳本身的寄生電容必須要小,避免訊號受到干擾。例如使用在天線(antenna)的ESD保護(hù)組件,必須考慮到天線所使用的頻段,不同頻段所能夠接受的最小寄生電容值,通常使用在天線的ESD保護(hù)組件其寄生電容值必須小于1pF,甚至更低。
  第三、ESD保護(hù)組件所適用的最大工作電壓及單向或雙向特性的選擇,必須考慮訊號上下擺動的最高及最低電壓,避免訊號受到影響。例如使用在手機(jī)的天 線,訊號最高電壓通常會超過10V且最低電壓會低于0V,必須選擇適用此訊號電壓的雙向ESD保護(hù)組件;使用在GPS的天線,最高電壓通常小于5V且最低 電壓不會低于0V,可使用5V單向的ESD保護(hù)組件。
  第四、ESD防護(hù)組件本身對ESD事件的耐受能力必須要高,最少要能承受IEC 61000-4-2接觸模式8kV的ESD轟擊。
  第五、也是最重要的,ESD保護(hù)組件在ESD事件發(fā)生期間所提供的箝制電壓(clamping voltage)必須要夠低,除了提供受保護(hù)電路免于遭受靜電放電的沖擊而造成永久的損傷,還要能確保訊號傳輸不會受到ESD的干擾。
  針對這些可攜式電子產(chǎn)品,對于ESD保護(hù)組件的設(shè)計需要同時符合上述所有要求,困難度變的很高。
  晶焱科技擁有先進(jìn)的ESD防護(hù)設(shè)計技術(shù),針對可攜式電子產(chǎn)品,利用自有的專利技術(shù)推出一系列0402 DFN/0201 DFN、低電容、雙向/單向、單信道的ESD保護(hù)組件,如表一所列。其中0402 DFN封裝大小僅有 1.0 mm x 0.6 mm,厚度只有 0.55 mm 高;0201 DFN封裝大小更是僅有 0.6 mm x 0.3 mm,厚度只有 0.3 mm 高,可以滿足可攜式電子產(chǎn)品輕薄小巧對于組件封裝的嚴(yán)苛要求。如此細(xì)小的封裝尺寸,更可以整合到系統(tǒng)模塊,作為系統(tǒng)ESD的防護(hù)將更具彈性。
  特別針對NFC(Near Field Communication)應(yīng)用中的天線保護(hù)推出AZ4217-01F ESD保護(hù)組件,這是目前業(yè)界唯一提供適用于最大工作電壓17V,具有0402封裝尺寸、極低電容、雙向特性的ESD保護(hù)組件。圖一是 AZ4217-01F的菜單。
  NFC天線的ESD解決方案分析
  除了NFC天線外,在移動電話上還有其他許多RF天線的設(shè)計同時存在,因此同樣需要對這些天線設(shè)計有ESD防護(hù)功能。因此晶焱科技另有推出一系列 ESD防護(hù)組件來保護(hù)這些RF天線,如具有極低電容0.5pF/0.8pF 的ESD保護(hù)組件AZ5325-01F/AZ5425-01F,能滿足IEC 61000-4-2接觸模式至少8kV的ESD轟擊。另有0201封裝尺寸且其ESD耐受度更可高達(dá)15kV的AZ5A15-01F,以及具有具有最低的 箝制電壓僅有11V的AZ5215-01F,能提供系統(tǒng)產(chǎn)品于ESD測試時最佳的防護(hù)效果。圖二是這系列ESD保護(hù)組件的菜單,圖三、圖四是利用傳輸線脈 沖系統(tǒng)(TLP)測量ESD箝制電壓的結(jié)果,觀察TLP電流為17A(等效IEC 61000-4-2接觸模式6kV測試)時的箝制電壓,與其他相同應(yīng)用的產(chǎn)品作比較,均具有最低的箝制電壓。
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