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智能手机天线调谐器ESD规范的哪些方面真正重要？

Abhinay Kuchikulla，Qorvo产品线高级经理；Nick Fields，Qorvo高级应用工程师；Nate Peachey，Qorvo高级工程师经理

如同其他电子元件，智能手机中的天线调谐器也必须能够承受各个阶段的静电释放(ESD)，包括器件制造、智能手机组装和消费使用。然而，人们对各个阶段所需的ESD防护等级存在诸多疑问。不断发展的标准和现代化制造系统降低了调谐器的ESD要求，但人们仍然根据传统的假设来选择元件。调谐器需要满足极高的ESD防护等级则为过时的错误观念，本文旨在围绕以下模型，对其进行纠正，其中包括：人体模型(HBM)>2kV，带电设备模型(CDM)>1kV。实际上，根据ANSI/ESDS20.20标准中的相关定义，对于当今的自动化制造技术，调节器需要相对适度的HBM和CDM。此外，对于安装在PCB上的电感、变容二极管、其他ESD保护元件以及系统电路中的其他元件，可提供符合IEC61000-4-2要求的系统级ESD保护，以满足消费使用的需求。

器件制造和PCB组装器件的ESD控制

制造智能手机的过程中，必须保护其元件免受潜在的ESD危害，因此器件制造商会在生产设施中制定ESD控制计划，以实现产量的最大化，满足客户需求。这些ESD控制计划以ANSI/ESDS20.20或对应的IEC61340-5-1标准为依据。这些标准旨在帮助工厂构建安全的ESD环境，以便于处理这些对ESD敏感的器件。为实现标准中的目的，工厂应该能够处理HBM和CDM耐受电压分别至少为100伏和200伏的零部件。

HBM和CDM完全不同，知晓这一事实具有重要的意义，因为它们是针对制造过程中不同的ESD威胁而设计的。

HBM测试会对人工装配期间可能出现的ESD相关故障进行模拟，尤其是涉及器件上2个引脚的放电问题。HBM中的“H”代表人类，但如今，我们采用的是自动化制造技术，人类在器件生产或使用器件填充PCB的过程中并不会接触到零部件。只有将PCB装入智能手机的过程中才需要人类参与。

CDM测试会对自动化生产期间可能出现的故障进行模拟，比如：由于单个器件引脚接触到生产设备时而导致的放电问题。因此，CDM电压比HBM更加重要，它是衡量生产过程中器件ESD稳固性的一个指标。

我们丰富的行业经验表明，500伏的CDM耐受电压适用于现代制造领域。此外，还存在一种普遍做法，以将CDM耐受电压提高至500伏，获得更多余量。尽管进一步增加余量非常具有吸引力，但HBM耐受电压为250伏、500伏的零部件性能通常优于HBM耐受电压为1000伏、CDM耐受电压为250伏的零部件。根据我们的行业经验，在一般情况下，将ESD器件的要求提升至合理水平以上实际并不能提高产品的稳健性。我们需要记住的关键点是，器件级ESD要求（HBM和CDM）仅适用于在应用板上进行组装之前的流程，且这些ESD限制与电子产品的最终的稳健性无关。

板级和系统级ESD保护

HBM和CDM测试额定值仅表示器件安装到PCB上之前的ESD稳健性。当器件安装在PCB上并整合到智能手机中时，HBM额定值并不能确定调谐器的放电耐受性。

根据IEC61000-4-2中的定义，调谐器安装在板上之后，所有连接至手机外部的引脚都需要采取额外的板级保护措施，以满足系统ESD要求。因此，PCB具有非常可靠的ESD保护性能，可让智能手机承受住使用时可能放出的静电。对于天线调谐器、电感以及连接至系统电路的其他元件通常会提供这种保护功能。

总结

选择智能手机的调谐器时，应体现出当今制造系统和标准的实际情况，而不应该依靠传统的假设。500伏CDM的ESD额定值适用于现代制造领域，并且符合ANSI标准。此外，符合IEC61000-4-2要求的系统级保护是在PCB层面上实现的，而不是由单个调谐器组件的制造ESD额定值所决定的。