目前穿戴式電子產(chǎn)品蓬勃發(fā)展如智能手表、智慧眼鏡、穿戴式醫(yī)療產(chǎn)品、運動管理產(chǎn)品、移動導(dǎo)航產(chǎn)品都是現(xiàn)今科技產(chǎn)業(yè)最關(guān)注的焦點。而這些穿戴式電子產(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，甚至硬件受到損壞。

針對這些穿戴式電子產(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，避免信號受到干擾。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，必須考慮信號上下擺動的最高及最低電壓，避免信號受到影響。例如使用在天線端的信號其最高電壓通常會超過10V且最低電壓會低于0V，必須選擇適用此信號電壓的雙向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，還要能確保信號傳輸不會受到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)，針對穿戴式電子產(chǎn)品，利用自有專利技術(shù)設(shè)計提供最完整的ESD解決方案。除了0402與0201單信道的ESD保護(hù)組件，更推出一系列0402雙信道的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0.5 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，可以滿足穿戴式電子產(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。值得一提的是，0402雙信道的ESD保護(hù)組件與兩顆0201單信道的ESD保護(hù)組件相比，具有節(jié)省PCB空間、降低成本、具較佳ESD保護(hù)能力等優(yōu)勢，為穿戴式電子產(chǎn)品ESD防護(hù)較佳的選擇。

表一、晶焱科技推出完整小尺寸封裝的ESD解決方案

針對天線的ESD防護(hù)，推出極低電容ESD保護(hù)組件，其中AZ5325-01F及AZ4617-01F的寄生電容只有0.4pF，應(yīng)用于天線的ESD防護(hù)，能確保信號的完整度，不受影響。另外，特別針對應(yīng)用于RF天線推出AZ4617-01F，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，極適用于NFC(Near Field Communication)應(yīng)用中的天線保護(hù)。

針對高速接口如USB2.0或是USB3.0的ESD防護(hù)，推出一系列0402雙信道極低電容ESD保護(hù)組件，其中AZ5313-02F的電容只有0.35pF，能確保高速信號的完整度，不受影響。

在ESD耐受能力方面，這系列ESD保護(hù)組件都能滿足IEC 61000-4-2接觸模式至少8kV的ESD轟擊，其中AZ5825-01F使用0402封裝尺寸其ESD耐受度可高達(dá)30kV，更具有高的雷擊耐受度能有效防止在充電裝置使用上可能造成的EOS (Electrical Over Stress)問題。

在ESD箝制電壓的表現(xiàn)，這系列ESD保護(hù)組件擁有最低的ESD箝制電壓，可有效防止信號受到ESD沖擊所干擾，讓系統(tǒng)有機會通過Class-A的IEC 61000-4-2系統(tǒng)級靜電放電測試。利用傳輸線脈沖系統(tǒng)(TLP)測量具0.35pF極低電容的0402雙通道保護(hù)元-AZ5313-02F，如圖一所示。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，其箝制電壓僅有9.5V，為目前業(yè)界相同應(yīng)用產(chǎn)品的最佳表現(xiàn)，能提供系統(tǒng)產(chǎn)品于ESD測試時最佳的防護(hù)效果。

圖一、AZ5313-02F的TLP測試曲線

隨著消費者對電子產(chǎn)品的使用質(zhì)量要求越來越高，ESD保護(hù)組件的箝制電壓也需要設(shè)計得越來越低，晶焱科技將持續(xù)發(fā)展更先進(jìn)的防護(hù)設(shè)計技術(shù)來滿足這項需求。

來源：晶焱科技股份有限公司