如何为手机SIM卡接口ESD防护选择一款合适的过压保护器件？

时间： 2018-12-12 来源：世强

技术问答

因手机SIM卡接口裸露在最外面，为避免SIM卡接口因带电插拔或人体静电导致相关敏感电子器件被静电打死，一般需要在手机SIM接口与芯片间的信号线加入ESD防护元件做保护，而SIM卡通信的信号线有5路，分别为I/O、Clock、Reset、VCC、GND等，故，可以采用一款小型化5路TVS阵列实现ESD防护，此TVS阵列选型参数考量如下：

1、电压考量：SIM卡VCC供电电压一般有3.3V和5V两种，故选择一款最高耐压6V的TVS阵列即可；

2、抗ESD考量：通过IEC-61000-4-2最低±8kV直接接触放电和空气放电测试标准；

3、抗雷击浪涌测试，通过IEC-61000-4-5,4.5A（8/20μs）测试认证；

4、更宽的工作温度范围；

5、小尺寸表面封装。

针对如上设计考量，推荐一款LITTELFUSE（力特）推出的超低电容型四通道TVS阵列SP3002-04UTG，内部采用轨到轨二极管与附加的齐纳二极管组合在一起的封装形式，其实物图、内部功能框图和pin脚定义参考如下图1所示，其中IO1~IO4可以只用3路去做I/O、Clock、Reset线路ESD防护，而VCC连接VCC pin即可，GND连接GND即可。

图1：SP3002-04UTG TVS阵列实物图、内部功能框图和pin脚定义

SP3002-04UTG TVS阵列，最大反向工作电压V_RWM为6V，最大反向漏电流I_LEAK为0.5μA，最大钳位电压13V，IEC61000-4-2（Contact）ESD耐受电压最低为±12kV，IEC61000-4-2（Air）ESD耐受电压最低为±15kV，每次输入/输出的电容为二极管结电容典型值仅为0.85pF，具体电性参数参考如下图2所示。

图2：SP3002-04UTG四通道TVS阵列典型电性参数

SP3002-04UTG TVS阵列具有出色的抗雷击浪涌保护能力，可承受峰值浪涌电流I_pp达4.5A，通过IEC61000-4-5，第二版4.5A（8/20μs）测试认证，工作温度范围-40℃~125℃，存储温度-55℃~150℃，绝对最大额定电性参数参考如下图3所示。

图3：SP3002-04UTG TVS阵列绝对最大额定电性参数

SP3002-04UTG TVS阵列采用小型化μDFN-6封装，封装尺寸长x宽x厚=1.6mm x1.6mm x 0.5mm，可节省板面空间，具体尺寸图参考如下图4所示。

图4：SP3002-04UTG TVS阵列封装尺寸图

最后，总结下Littelfuse（力特）SP3002-04UTG TVS阵列器件竞争优势：

1、低电容：每次输入/输出的典型结电容低至0.85pF；

2、通过IEC-61000-4-2最低±12kV直接接触放电和±15kV空气放电测试标准

3、电压5V时的（最大）低泄漏电流低至0.5μA

4、小型封装可节省面板空间

5、世强常备库存，供货交期均具有竞争优势

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