SIM卡静电放电防护方案
SIM卡静电放电防护方案
SIM卡静电放电防护方案
方案简介
SIM卡，全称为“用户识别模块”（Subscriber Identity Module），是移动通信网络中用于存储用户签约信息的智能卡。SIM卡内部包含有大规模集成电路，卡片内部存储了数字移动电话客户的信息、加密密钥等内容。当手机开机时，手机会读取SIM卡中的信息，并将其发送给网络运营商进行身份验证。验证通过后，用户即可享受网络运营商提供的各种服务。一旦SIM卡从手机拔出，除了紧急呼叫外，手机将无法享受网络运营者提供的各种服务。
由于使用手机的过程中可能会出现插拔SIM卡的操作，有可能会带来ESD损害，导致手机部分功能失效。怎么让产品稳定可靠的运行，成为我们迫切需要处理的问题，常规的ESD静电防护器件可能会影响数据的传输，造成音质失真等现象；此方案采用集成多路ESD静电二极管防护元器件，具有导通电压精度高、响应速度快、寄生电容值低、钳位电压低的特性，在不影响数据传输的前提下满足IEC61000-4-2 Level 4静电放电防护需求，且做到成本最优化。
引脚配置
Pin | 名称 | 功能描述 | Pin | 名称 | 功能描述 |
|---|---|---|---|---|---|
1 | VCC | 电源输入 | 2 | RST | 复位信号输入 |
3 | CLK | 时钟信号输入 | 4 | GND | 地 |
5 | VPP | 编程电压输入 | 6 | IO | 串行数据输入/输出 |
按照SIM卡标准协议，SIM卡支持4种等级：Class A、Class B、Class C、Class D。其中前三类的数值符合 ISO/IEC 7816-3 [11]，根据使用和储存温度进行分类：Class A（-40 °C to +85 °C ）、Class B（-40 °C to +105 °C）、Class C（-40 °C to +125 °C），Class D是 ISO/IEC 7816-3 [11] 中规定值的进一步发展。不同等级的VCC电压不一样，如下表所示：
Symbol | Minimum | Maximum | Unit | Class |
|---|---|---|---|---|
Vcc | 4.5 | 5.5 | V | A |
Vcc | 2.7 | 3.3 | V | B |
Vcc | 1.62 | 1.98 | V | C |
Vcc | 1.1 | 1.3 | V | D |
应用示例
针对SIM卡的静电防护方案，我们提供三款防护器件，可选择SEUC236T5V4U 、SEUC236T5V4UB或SEUC236T5V4UC作为ESD防护器件。三款器件都为集成多路ESD静电二极管防护元件，可同时保护SIM卡的五个引脚免受静电放电(ESD)和低等级浪涌事件的冲击与干扰。
三款器件都为低电容低钳位电压ESD保护器件，封装都为SOT-23-6L，工作电压都为5V，且符合IEC 61000-4-2 (ESD) Level 4 规范，在 ±15kV（空气）和 ±8kV（接触）下提供瞬变保护。客户可根据SIM卡的实际情况选择器件。
型号参数
规格型号 | 方向 | 工作电压(V) | IPP(A) | 钳位电压(V) | 结电容(pF) | 封装 |
|---|---|---|---|---|---|---|
SEUC236T5V4U | Uni. | 5 | 4.5 | 12 | 0.6 | SOT-23-6L |
SEUC236T5V4UB | Uni. | 5 | 5.5 | 14 | 0.6 | SOT-23-6L |
SEUC236T5V4UC | Uni. | 5 | 15 | 22 | 1.5 | SOT-23-6L |
电气特性表
At TA = 25℃ unless otherwise noted
表1 SEUC236T5V4U电气特性表
Parameter | Symbol | Conditions | Min. | Typ. | Max. | Units |
|---|---|---|---|---|---|---|
Reverse Stand-off Voltage | VRWM | 5.0 | V | |||
Reverse Breakdown Voltage | VBR | IT=1mA | 6.0 | V | ||
Reverse Leakage Current | IR | VRWM=5V | 1.0 | uA | ||
Clamping Voltage | VC | IPP=1A; tp=8/20us | 9.0 | 11.0 | V | |
Clamping Voltage | VC | IPP=4.5A; tp=8/20us | 12.0 | 15.0 | V | |
Junction Capacitance | CJ | I/O to GND; VR=0V; f=1MHz | 0.6 | 1.0 | pF | |
Between I/O; VR=0V; f=1MHz | 0.3 | 0.5 | pF |
表2 SEUC236T5V4UB电气特性表
Parameter | Symbol | Conditions | Min. | Typ. | Max. | Units |
|---|---|---|---|---|---|---|
Reverse Stand-off Voltage | VRWM | 5.0 | V | |||
Reverse Breakdown Voltage | VBR | IT=1mA | 6.0 | V | ||
Reverse Leakage Current | IR | VRWM=5V | 1.0 | uA | ||
Clamping Voltage | VC | IPP=1A; tp=8/20us | 10.0 | 12.0 | V | |
Clamping Voltage | VC | IPP=5.5A; tp=8/20us | 14.0 | 17.0 | V | |
Junction Capacitance | CJ | I/O to GND; VR=0V; f=1MHz | 0.6 | 1.0 | pF | |
Between I/O; VR=0V; f=1MHz | 0.3 | 0.5 | pF |
表3 SEUC236T5V4UB电气特性表
Parameter | Symbol | Conditions | Min. | Typ. | Max. | Units |
|---|---|---|---|---|---|---|
Reverse Stand-off Voltage | VRWM | 5.0 | V | |||
Reverse Breakdown Voltage | VBR | IT=1mA | 6.0 | V | ||
Reverse Leakage Current | IR | VRWM=5V | 10 | uA | ||
Clamping Voltage | VC | IPP=1A; tp=8/20us | 10.0 | 12.0 | V | |
Clamping Voltage | VC | IPP=15A; tp=8/20us | 22.0 | 25.0 | V | |
Junction Capacitance | CJ | I/O to GND; VR=0V; f=1MHz | 1.5 | 2.0 | pF | |
Between I/O; VR=0V; f=1MHz | 0.75 | 1.0 | pF |
总结与结论
由于SIM卡在移动通信和数字经济发展中的重要作用，保护SIM卡免受ESD静电损害极为关键。ELECSUPER SEMI研发各种低电容低钳位电压的ESD保护器件，可按照客户需求性能与封装提供定制化开发服务，为各种接口提供值得信赖的保护器件。以上解决方案是保护SIM卡的优选之策，确保移动通信的正常运行。