ESD即静电可能对手机造成的危害基本上有以下三种：（1）造成手机中的芯片发出击穿；（2)可能会使PCB板中相邻的金属极发生击穿；（3）可能会损害PCB板上的绝缘层。如果手机中不设置适当的保护电路，那么静电便会使手机上的某些部分甚至整体功能失灵。而今后随着手机向着小型化以及多媒体功能集成方向发展，PCB的布线将会更加紧凑，各类处理芯片将更加敏感，这就要求我们要更加重视ESD对手机所造成的危害，并且要在尽可能小的空间内提供高效的解决方案。

ST所推出的ESD保护解决方案，大致有四种类型，如图1所示。

图1 ST推出的四种ESD保护方案(略)

第一种是单线的ESD保护二极管。它的特点是封装小巧，其PCB的面积仅为0.6mm2，布线灵活，可放在任何需要保护的数据线上。

第二种是一种ESD保护二极管阵列，它将多个ESD保护二极管集成在一起，可以提供多达5线的数据线保护。

第三种是一种尾对尾的二极管阵列，它的特点是可编程和低电容，其电容值低于7pF。

第四种是在第三种的基础上增加了一个保护二极管，它的特点是除了进一步增强ESD保护效果以外，电容值进一步降低，最高值不超过3pF。
以上所有产品均能满足目前最高的ESD保护规范，即15kV的空气放电和5kV的接触放电。

ST的电磁干扰解决方案 IPAD

除了要考虑静电保护以外，在手机的设计中电磁波的干扰同样不能忽略，以LCD显示屏为例，如果没有适当的保护，电磁波可能会造成手机显示屏的闪烁。一般来说，手机中干扰电磁波的产生主要有两个方面：
第一，可能来自于设备信号的耦合。由于高频的设备信号可能耦合到数据线上，从而使信号发生畸变，这种电磁干扰对于翻盖式手机的影响尤为明显。由于射频信号的频率高达900MHz以上，远远高于时钟信号以及数据线的信号，因此对于这种射频干扰，需要一种产品来尽可能地衰减900MHz信号。

第二，电磁干扰可能来自于时钟信号的上限和下降沿。以30MHz的时钟信号为例，根据5倍频率的法则，需要尽可能过滤掉150MHz左右的信号。

针对以上手机中遇到的电磁干扰问题，ST推出了自己的解决方案IPAD（集成的有源和无源器件）。与传统的由分立器件构成的低通滤波器相比，IPAD器件可以大大节省PCB面积，其封装尺寸小于7 mm2，且性能大为提升。在典型的900MHz频率下，分立器件的滤波效率是19dB，而IPAD器件可以高达40dB。图2给出了ST所推出的一系列通用和专用EMI解决方案。

图2 ST所推出的一系列通用和专用EMI解决方案(略)

需要指出的是，所有的IPAD器件同时还具有ESD保护功能。而且，ST公司还在不断推出新产品以满足手机发展趋势的需求，如针对百万像素的数码相机以及高分辨率LCD显示屏的解决方案等。

ST ESDIEMI产品应用简介

（1）ESDA系列

该类ESD产品属于通用的静电保护解决方案，以SIM卡的静电保护为例，使用时只要将其4个端子分别接上所要保护的数据线即可，见图3。

图3 ST ESDA系列产品应用例图(略)

ST所推出的ESDA系列的新产品包括LC6V1M3、6V1M6、6V1-5M6等，其特点是高性能以及微型封装，SOT883封装产品的PCB面积仅为0.6 mm2，其电容值仅为12pF，且产品的设计灵活，可用于单线/双线、单向/双向。所有ESDA产品都符合ESD保护的最高规范。ST将不断推出新产品以满足手机设计日益紧凑的需要。

（2）USB2.0专用保护方案

ST所推出的用于USB2.0的专用保护器件，其特点是同时保护电源线和两根数据线。由于其低电容的特点，在480MB/s的传输速率下，数据信号也不会发生畸变。用于USB保护的器件有USBLC6-4SC6、USBLC6-2SC6、USBLC6-2P6、DVIULC6-4SC6等。新推出的USB05C2/F2器件不仅在内部增加了上拉、下拉电阻，而且还增加了对端口的保护。应用电路见图4。

图4 ST所推出的USB2.0专用保护解决方案(略)

（3）用于数码相机的VID系列解决方案

ST推出的VID系列产品适合于百万像素数码相机过滤电磁波干扰的需要，其特点是：（1）高性能，对于900MHz的信号有高达40dB的衰减。（2）由于其低电容，十分适合用于高速传输数据的场合。特别指出，VID系列同样适合于高分辨率LCD显示屏应用。

（4）用于其他应用的EMI解决方案

ST所推出的应用方案还有很多，如专门用于LCD显示屏保护的器件EMIF10-LCD01，它对于900MHz的信号有高达25dB的衰减。

专用于MMC卡的保护器件EMIF04-MMC02F1/MC01F2，它遵照MMC的规范，优化了线电容和输入输出电阻，用于多种容量的MMC卡应用。

ST还推出了SIM系列的专用器件，其内部集成了电阻和电容，均遵照SIM卡的规范而设计。

ST用于手机扬声器的专用保护器件EMIF02-SPK01F1，其内部集成的电阻和电容都进行了相应地优化，以更好地和终端阻抗相匹配。同时，该器件对于900MHz的射频信号有35dB的衰减。

用于手机中话筒的专用保护器件EMIF02-MIC03F1，它对于900MHz的射频干扰有很好的衰减。

EMIF06-10006通用保护器件可很好适用于手机底部连接器的保护，它可同时对6条数据线进行静电保护和电磁干扰滤波，具有很好的衰减性能。
ST用于手机中充电器的保护产品SM2T18A。目前，ST针对不同的应用需要，已推出三款不同电压的产品。

图5 ST用于数码相机的VID系列（略）

以上是对ST公司所推出的一系列静电保护以及电磁干扰滤波产品的一个概括介绍。

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问答选编

问：手机上用的EMI器件在850M和1900M能同时提供 的最大地衰减是多少dB?

答：ST 的产品能达到35~45dB 。

问：关于手机按键的保护贵公司采取什么方案？是每 个按键上都加ESD保护器件吗？

答：对此，我们有专门的EMI Filter＋ESD 保护器件 EMIF10-1K010；如果不想用EMI Filter，最好在每个 按键加ESD。如果对成本敏感，可以挑选对ESD敏 感的位置增加ESD保护，比如说在ESD有可能直接 打入的地方。

问：加了防ESD器件后，在布板上有哪些需要注意的地 方？比如敏感器件以及与外部有接口的地方，有什 么特别的处理方法或特别注意的地方。

答：布板上主要应该注意以下几点：（1）接地路径要短； （2）被保护线路90度布线；（3）器件要靠近接口。

问：ESDA6V1M6中的二极管是否是普通二极管？采用 齐纳二极管有何不同？

答：这不是普通的二极管，而是两颗TVS。TVS和Zener 的区别是：TVS的PN结要大于Zener，因此其散热 能力和耐冲击能力要比Zener更好，更适合于抑制 瞬态冲击。

问：USB端口的ESD保护器件击穿电压是多少？

答：我们所说的击穿电压是符合IEC的一个静电保护 标准，目前这个标准的最高要求的是：空气放电 15kV，接触放电8kV。

问：手机中ESD防护设计要从哪几方面考虑?如何减小 静电源与接收电路之间的场耦合?

答： 除了要选择合适的产品（漏电流，非工作电压，击 穿电压，钳制电压）外，还要合理的布线，我们有这 方面非常详细的介绍，欢迎进一步联系。

问：对于LCD的EMI保护器件，在折叠手机的实际设计 中，是放在上翻盖LCD部分好？还是放在下翻盖 的主板电路上好？或者两边都各放一颗？

答：放在靠近LCD driver(或processor)的地方，一颗足够。 多数放在主板，靠近connector。

问：ESD器件是不是越靠近被保护的器件越好？很多 IC都在内部集成了ESD保护，是否还需要外加ESD?

答：通常来说，ESD器件应该靠近干扰源，因为在高频 的时候，PCB的寄生电感不可忽略。的确目前很多 IC内部都集成了ESD，这就要看设计的时候需要多 大等级的ESD保护，如果内部集成的ESD器件达 不到ESD的保护要求，就要考虑外加ESD。

问：贵公司的ESD保护电路，是否能够集成进被保护的 电路里面？

答：可以，但是有一定的技术门槛。

问：在音频部分和LCD等高速电路中，ST有哪些适合 的ESD产品?

答：对音频ESD保护，可以采用EMIF02-MIC03F2或ES DALC6V1M3；对于LCD ESD保护，可以采用EMIF0x- VID01。

问：要解决电气干扰问题，一般从哪几个方面考虑？

答：控制干扰源，对需要保护的电路加以ESD以及EMI 器件。

问：ST的ESD保护器件是否兼有EMI降低功能?

答：没有，ESD器件只是针对ESD，但所有的EMI系列 品兼有ESD和EMI过滤功能。

问：ESD和EMI相互间有矛盾，如从ESD速度考虑要选 用电容小的，但电容小EMI就增加了。如何平衡这 对矛盾?

答：我们在设计器件的时候，比如各个专用器件，如用 于MIC，SPK，LCD，都要综合考虑电容值和衰减率。

问：减小EMI时，地回路应怎样处理？

答：主要考虑线路的R、L、C等效模型在高频段造成的 影响。

问：因为静电的电流很小，因此能不能用Zener二极管 代替ESD保护器件？

答：电流小，但瞬间电压可能会很高，所以能量峰值功 率不一定小。具体应用要视需要满足的测试标准 而定。

问：对视频信号EMI抗干扰方面有什么好的建议？

答：（1）根据实际需要，选择合适的EMI过滤器件：如针 对高分辨率的LCD，可以用emifxx-vid系列，针对普 通LCD，可以用emif10-com,emif10-lcd。（2）合理布 线，LCD的数据线尽量远离干扰源，如RF。（3）阻 抗匹配，减少信号反射所造成的干扰。

问：USB中的电阻匹配是什么意思?是不是上下行要用 不同的器件进行保护?

答：具体可以查阅USB的规范，其中详细的规定了各个 上拉下拉电阻和串行电阻（起匹配作用），对于上 行和下行，由于结构不同，我们的器件如usbuf，usbdf 都是针对这种上行下行不同的要求而设计的。

问：单独的ESD芯片与集成电路内部的ESD保护器件 在功能上有什么区别?

答：分立的ESD器件在可靠性，耐冲击能力，避免对数 字电路产生干扰以及灵活性方面都较集成的方案 具有一定的优势。