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端车款中十分普遍。即使因安全考量，机械式操作界面仍有其拥护者，但现今大众对于此种车内人机界面的接受度提高，且国内大陆自驾／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

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的信号走线在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、背光板等其他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电路整合到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、发展出适用于高速信号的突波保护元件(TVS)。如图一，针对COG/COF以及GOA，可在PMIC之电源及信号在线设置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信号线，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等高速界面，可确保8K的高品质影像，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)