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
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。
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
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 |
|
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 |
|
|
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 |
表3 SEUC236T5V4UB电气特性表
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。