Elektroniktidningen

TEMA: PRODUKTIONEXPERTARTIKELESD-skydd av mobiler– en vägledningDiod, varistor, kermik eller kisel? Prestandakrav avgör valet.Av Yoshiyuki Kobayashi, Murata EuropeYoshiyuki Kobayashi började på Murata år 2001 som produktspecialistinom mobiltelefoni. Han har arbetat med forskning och utvecklingav keramiska ESD-komponenter mellan 2007 och 2009.År 2010 flyttade han till Finland och arbetar som produktchef för ESD-området.Det finns många typer av komponenterför ESD-skydd, alltfrån TVS/Zener-dioder och varistorertill små keramiska ochkiselbaserade komponenter. För att väljarätt komponent för en viss tillämpningmåste man analysera den prestandanivåsom behövs, det tillgängliga kortutrymmetoch kostnaden.Det finns keramiska komponenter medultralåg kapacitans, utmärkt livslängdoch låg kostnad. Det finns kiselbaseradekomponenter med låg kapacitans, snabbsvarstid och möjlighet till en flerkanaligsystemlösning i en enda kapsel, som tilloch med inkluderar EMI-skydd, vilket kanspara kortutrymme.Ett av de största hoten mot de känsligakomponenterna i en mobiltelefon ärelektrostatisk urladdning, ESD. ESD är enplötslig hög spänningsspik orsakad avladdade föremål som kommer i kontaktmed eller befinner sig mycket näravarandra. Eftersom dessa spänningsspikarnormalt uppgårtill tusentals volt kan devara skadliga för känsligakomponenter såsomintegrerade kretsar. ESDkan uppstå när elektronikutrustningkommer inärheten av en människaeller när den är nära annanutrustning (machineinterface contact). Ettbra exempel är när tvåutrustningar kopplasihop, exempelvis när enmobiltelefon kopplas tillen bärbar dator. Anslutningsytan berörskanske av användarens hand eller omutrustningen har laddats kan en elektrostatiskurladdning ske när kontakternakopplas ihop.För att skydda känslig elektronik frånpermanenta skador måste den inkluderaESD-utrustning. Sådan utrustning, somdet finns en rad olika typer av, lederFigur 2. Prestandaför ESD-avstörning förMuratas keramiskaESD-komponenter.Figur 1. Välj rätt ESD-komponent för din tillämpning.bort laddningen från känsliga delar avsystemet såsom integrerade kretsar.Efter att en elektrostatisk urladdning harskett ”spärrar” ESD-utrustningen spänningenpå en viss nivå och strömmen frånurladdningen shuntas till jord.För att bestämma vilken typ av ESDutrustningman bör använda i en visstillämpning måste flera faktorer beaktas.För snabb kommunikation måste exempelvisutrustning för ESD-skydd med enkapacitans på mindre än 1 pF användas,annars påverkar kapacitansen signalintegriteten.Varistorer är i huvudsak icke-linjäravarierbara motstånd, och suppressorereller avstörningsmotstånd är varistorermed låg kapacitans. Sådana komponenterär relativt billiga men de har fleranackdelar. Först och främst har de lågprestanda – normal ”spärr”-spänning förett avstörningsmotstånd kan vara 150 tillELEKTRONIKTIDNINGEN 11/11 33