下麵分別介紹TVS在智能手機各個模組中實現ESD防護設計時的應用。

便攜設備對電路保護方案的需求正在迅速增長

，本文以智能手機ESD防護為例，解析TVS元件在智能手機各個模組中的應用。

在便攜產品往更小尺寸、更加智能
、更低功耗和更多功能的方向發展的同時， 產品的可靠性和安全問題也承受越來越多的考驗，尤其是更多的人機交互界麵增加了ESD(靜電釋放)風險。本文以智能手機ESD防護為例，分析TVS(瞬態電壓抑製器)在智能手機各個模組的應用案例。

據晶焱科技股份有限公司副總經理薑信欽介紹
，ESD進入手機有兩種途徑
，第一種途徑是以電磁波幹擾的形式，特別是在手機外殼接地設定不是非常好的情況下，外部ESD會在手機外殼上儲存電荷，當電荷積累到一定程度時就會產生電位，進而產生電磁波幹擾。手機內部采用CMOS製程的IC很容易受這個幹擾而發生閂鎖效應
，嚴重時甚至會造成電源與地之間短路。第二種途徑是靜電電流通過手機外殼直接流入PCB板，導致IC內部的晶體管損壞。所以，在設計電路的時候必須采用TVS元件來實現對ESD的防護，而TVS元件要達到隔絕ESD的效果，必須成功實現兩個功能。一是將電流引入到地，避開受保護的IC；二是TVS元件兩端電壓必須箝製在係統可接受的值以下
，箝製電壓越低保護功能越好。

薑信欽認為
， ESD風險存在於智能手機的各種接口中，基本上有接口的地方都可能需要用到TVS。另外
，智能手機的EMI(電磁幹擾)問題也需要克服，在攝像頭模組和 LCD模組這些地方應選擇同時具有EMI和ESD保護效果的產品。下麵分別介紹TVS在智能手機各個模組中實現ESD防護設計時的應用。

一
、觸控麵板模組。觸控麵板是用手指去碰觸的人機交互界麵，極易受ESD的幹擾。PCB設計時TVS可以加在軟板導線出現連接器的位置，以有效防護經由連接器產生的ESD現象。另外

，在終端使用時會有來自觸控麵板邊緣屏蔽層的ESD風險，因此在屏蔽層與接地線之間也應該加TVS
，一方麵用以避免信號幹擾
，另一方麵可有效箝製電路係統電壓。電源線和地之間采用單顆TVS管形式，其它端口則采用TVS陣列來實現。

二、顯示模組LCD接口。對於LCD並(bing)行(xing)接(jie)口(kou)的(de)軟(ruan)板(ban)，大(da)多(duo)無(wu)法(fa)設(she)計(ji)太(tai)多(duo)層(ceng)的(de)鋪(pu)銅(tong)，因(yin)此(ci)信(xin)號(hao)比(bi)較(jiao)難(nan)對(dui)應(ying)到(dao)參(can)考(kao)接(jie)地(di)麵(mian)
，也(ye)經(jing)常(chang)會(hui)有(you)信(xin)號(hao)跨(kua)越(yue)另(ling)一(yi)層(ceng)地(di)麵(mian)切(qie)孔(kong)情(qing)況(kuang)發(fa)生(sheng)，從(cong)而(er)造(zao)成(cheng)信(xin)號(hao)完(wan)整(zheng)性(xing)缺(que)失(shi)或(huo)EMI問題；此ci外wai多duo腳jiao位wei的de軟ruan板ban由you於yu麵mian積ji較jiao大da，在zai手shou機ji狹xia小xiao的de空kong間jian中zhong會hui與yu許xu多duo機ji構gou接jie觸chu
，因yin此ci無wu論lun在zai成cheng品pin使shi用yong或huo半ban成cheng品pin生sheng產chan時shi，經jing常chang會hui受shou到dao外wai界jie雷lei電dian及ji人ren體ti或huo環huan境jingESD的直接或耦合影響，進而危害到控製IC。此時可用具有ESD防護功能的EMI濾波器來有效防止這些問題的發生。

三
、NFC天線部分。在自然環境中的雷電或是人體及環境中的ESD，都有機會透過NFC天線放電進入到手機中，進而造成天線接收端的電子元件損壞。由於 RF信號對電容值非常敏感，0.5μ以下電容值的TVS元件才適用於NFC天線部分ESD防護的使用。PCB設計時TVS元件應盡量放到靠近NFC天線的接點墊片附近，利用其比前端元件較低的箝製電壓及耐高突波電流的特性
，有效地實現第一線的防護。

四、實(shi)體(ti)按(an)鍵(jian)部(bu)分(fen)。現(xian)在(zai)的(de)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)大(da)部(bu)分(fen)具(ju)有(you)觸(chu)控(kong)功(gong)能(neng)
，也(ye)有(you)一(yi)部(bu)分(fen)是(shi)實(shi)體(ti)按(an)鍵(jian)，使(shi)用(yong)者(zhe)需(xu)要(yao)直(zhi)接(jie)接(jie)觸(chu)這(zhe)些(xie)實(shi)體(ti)按(an)鍵(jian)進(jin)行(xing)操(cao)作(zuo)
，而(er)實(shi)體(ti)按(an)鍵(jian)的(de)間(jian)隙(xi)經(jing)常(chang)會(hui)出(chu)現(xian) ESD現象。設計時TVS元件應盡量放到靠近按鍵接點附近，利用其比前端按鍵控製IC元件較低的箝製電壓及耐高突波電流的特性，有效作為第一線的防護。

五、電源係統部分。當智能手機取下電池後，所有連接到半導體元件中的電位並不容易完全釋放掉，這些與電源管理IC連接的元件
，一開始因儲存了特定電位

，因此開機或關機過程中，都有可能引發過大的高低突波
，進而造成部分元件毀損。電源控製IC的周邊都需加上TVS元件，且PCB設計時TVS應盡量放置在靠近電源控製IC的位置。特別需要注意的是對於不同的電源電壓應采用其相對應箝製電壓的TVS元件。