制造业调查
Advantechline
 

大尺寸车内中控台的突波保护设计

图一、(a)GOA之静电保护示意图;(b)AZ4260-04F之应用线路图。

在5G & AIoT生态体系下,车载信息系统之需求日渐提升,带有触控功能的中控台在新型高阶车款中十分普遍。即使因安全考量,机械式操作接口仍有其拥护者,但现今大众对于此种车内人机接口的接受度提高,且中国大陆自驾 / 电动车市场规模可观,乘客与车的互动量更甚增加。正因此趋势,面板厂随车载市场发展日渐蓬勃,得已跳脱消费性市场的框架。

窄边框车用面板需求增加

 点击图片放大观看

图二、AZ111S-08F应用在V by One讯号线。

观察车厂现有的中控台model,有将仪表板及中控台两板合而为一的拼接形态,此种拼接显示屏幕会受到单一面板边框厚度的限制,窄边框技术则是针对此应用的解决之道。

而近年来玻璃覆晶封装COG/COF兴起,为大尺寸拼接中控台带来更多突破。传统面板需搭配源极(Source)IC及闸极(Gate )IC来对薄膜晶体管(TFT)进行驱动,COG/COF则是将Gate IC分别接合(Flip Chip Bonding)在FPC或是玻璃基板上。如此一来便省去原先印刷电路板的空间,达到窄边框的目的。

除此之外,尚有已在电视产品广为使用的闸极驱动电路基板GOA(Gate on Array),该技术甚至使面板本身即可控制TFT开关,不再需要透过Gate IC,将使面板左右边框宽度再向下缩减。

窄边框面板的静电问题

静电放电(Electrostatic Discharge;ESD)为环境中无法避免的自然现象。面板具有多道制程,配向、涂布期间会有许多物体相互接触的机会,而组装时也须进行薄膜的贴附与分离,以上现象都会造成摩擦生电。

再者,LCD的玻璃基板为绝缘材料,静电逸散速度低,容易累积大量电荷。COG/COF的讯号走线在FPC及玻璃基板上,因其等效的电感值,如同裸露的天线一般,容易吸收ESD;此外,和传统印刷电路板不同的是, COG/COF所使用的FPC及玻璃基板为绝缘材料,缺乏导体的屏蔽(Shielding),更不易宣泄累积的静电。

除了材质不同外,因COG/COF技术使面板边框宽度缩减,Gate IC离板边的距离更近;因使用者的手指在进行触控时,可能会对面板进行人体放电,这使得Gate IC受到ESD破坏的机率提升。

另外需要注意的是,在组装制程中,须将T-con IC板、COG/COF与液晶面板、背光板等其它装置组合成液晶显示器。而ESD现象又最容易发生在组装及最终的产品功能测试(FT),原因在于人员在测试过程中的热插拔,或经由手套及外套摩擦所产生的ESD对IC造成破坏。

而GOA的条件比COG/COF更为严峻,直接将Gate电路集成到TFT Array中,其中TFT非常脆弱,可能会因热插拔产生的ESD受损甚至烧毁。

窄边框车用面板的静电保护方案

晶焱科技累积数十载来自交通大学和工研院的研发能量,开发自我专利技术、发展出适用于高速讯号的突波保护元件(TVS)。如图一,针对COG/COF以及GOA,可在PMIC之电源及讯号在线设置TVS,4通道、操作电压为60V的AZ4260-04F能一次应用在四路高压的电源及讯号线,以保护后端之Gate(IC)。

另有图二之AZ111S-08F,此产品利用电路设计创造其极低的寄生电容(Cp?0.1 pF),应用在V-by-One等高速接口,可确保8K的高质量影像,却同时提供卓越的保护能力;再加上其具有仅仅3.8mmx1.0mm的面积,同时提供八通道共享,可有效地节省PCB面积成本。晶焱科技也将持续研发相关对策,以因应最新车载市场应用需求,协助客户降低返修率。(本文由晶焱科技设计研发部房蔓君提供,DIGITIMES尤嘉禾整理报导)



  •     按赞加入DIGITIMES智能应用粉丝团
更多关键字报导: 晶焱科技 静电保护 5G 8K AIoT