移动电话正朝着多功能化和小型化的方向发展，这势必要求手机要有足够的空间去集成更多的功能模块。所以手机的设计者们越来越关注分离器件的集成，成本的降低以及性能的改善。

我们发现在手机中有大约300多个分立或无源器件，它们占去大量的PCB空间。 所以通过将这些分立的、有源的及无源的器件集成在微封装中，就可以节省大量的PCB空间。而这种集成的概念特别适合像EMI滤波和ESD保护这样的功能。目前，意法半导体公司的IPAD(集成的有源和无源器件) 产品系列为用户的设计提供了丰富的选择。通过将各种有源和无源器件集成在单一的硅晶片上，IPAD可以节省大约50%~80%的空间。

IPAD主要性能指标和功能

集成的EMI滤波器

IPAD器件可以提供RC滤波单元用以抑制高频信号的干扰，比如移动通信系统中的900MHz 或1800MHz载频信号。该滤波单元的主要特征和衰减曲线由下图所示。

图 （略）

集成的ESD保护功能

通过内部集成的ESD保护二极管，IPAD可以为各种接口或器件提供可靠的瞬时过电压保护。当在输入端施加一个15kV的瞬时高压，IPAD通过其内部两级的ESD保护结构，可以保证其输出端的电压稳定在10V以下的水平。下图就是IPAD器件的一个典型内部结构。

主要应用

手机中存在着很多高速的通信接口，这些接口极易受到射频干扰或高频电磁干扰，甚至是静电袭击。意法半导体公司针对手机中的各个内部或外部接口，都专门设计了相应的IPAD产品来满足设计的需要。以下是一些主要的应用举例：

键盘/微控制器/液晶显示器接口

提供ESD保护和EMI滤波功能

手机底部接口

提供ESD保护和EMI滤波功能

SIM卡，USB/MMC卡接口

提供接口功能，及ESD保护和EMI滤波功能

麦克风和扬声器接口

提供ESD保护和EMI滤波功能

射频发送功率放大器的控制电路

提供射频功率检测，温度补偿等功能。

产品概览

下表是意法半导体公司主要IPAD产品的简单介绍：

表（略）


总结

意法半导体公司的IPAD技术可以为设计者带来以下诸多优势：

相对于分离器件解决方案，IPAD提供更好的电气性能；

大幅度减小板空间或面积；

通过单片的集成技术，提供更高的可靠性和稳定性；

可以大量减少器件的数量，从而提高整个系统的稳定性；

节省成本。

问答精选

问：IPAD的内部结构是怎样的？

答：IPAD集成了有源和无源器件，包括电阻、电容、电感、TVS二极管、晶体管等。在手机中，主要用于EMI滤波器和ESD保护。

问：在手机中是否用到瞬态电压抑制二极管（一般功率和电压在哪些范围之内），每个手机要用到几个TVS管？

答：在手机的设计中为了保护接口电路和防止ESD带来的损伤需要使用TVS.器件。ST的EMIF器件内部集成有TVS二极管，通常在显示屏，SIM卡，键盘等处。

问：未来移动手机的发展趋势与IPAD的关联有多大？

答：未来移动手机会向着多功能化和小型化的方向发展，这就要求PCB有足够的空间来集成更多的功能模块。IPAD可以将大量的分离器件集成起来，以节省更多的空间。

问：为什么IPAD要分立器件才能实现？

答：基于工艺及物理特性的差异,IPAD器件难以被集成进数字电路中。

问：IPAD的应用领域和前景如何？

答：IPAD目前主要用在手机，笔记本电脑，PC等手持设备中。它是未来分离器件技术的发展方向。

问：4xESD器件的响应时间最快是多少?

答：响应时间在几个纳秒。

问：IPAD内部电阻是否为薄膜电阻还是块式分立电阻？

答：块式分立

问：IPAD解决方案有几种?都是用在手机上吗?PDA或MP3行吗?

答：IPAD目前的主要功能是提供ESD保护和EMI滤波，所以所有需要用到这些功能的设备都可以使用IPAD产品，当然包括PDA和MP3。

问：变阻器和TVS都可用于ESD保护，两者的区别何在？

答：TVS主要用于ESD保护；而变阻器的响应时间没有TVS快，但能承受更大的功率。 问：在Wi-Fi手机设计中，用到了EMIF10-1K010实现键盘去抖功能，它最大能够多少路滤波呢？

答：EMIF10-1K010可以提供10路的滤波功能。

问：IPAD主要用在手机什么地方?凡是有外设的地方都能用吗?

答：IPAD 主要用在 USB interface,MMC interface, keypad&LCD,Botton connetor, Audio line, SIM card, Power amplifier。

问：手机中的分立元件有些元件是否必须单独出来不可集成？而集成的元件也一定要有一个标准才可以生存和发展吧？集成中的低噪声和可靠度如何解决？是否意味着手机可随时升级？

答：如果将所有的器件都集成将不可避免地面临噪声，散热等问题。保护器件独立于集成电路最大限度避免了上述问题，提高了系统的可靠性，但带来的负面影响是元器件总数的增加。今后的趋势将会是最大限度的集成。

问：请详细说明EMI对称I/O滤波器的性能和特点。

答：ST所提供的EMI filter 产品对于输入和输出来说都是对称的，同时我们还集成了ESD保护功能。

问：单颗有多少路ESD和EMI保护，什么封装形式？

答：单颗芯片，ST目前最多提供10路EMIF和ESD保护，采用倒装片封装，例如FlipChip。

问：对音频滤波器的主要要求是什么?它所引起的信号损失和噪音有多大?

答：对音频滤波我们希望它的损耗越小越好,对于THD我们认为当它小于1%不会带来明显影响。

问：IPAD的 EMI filter是有源还是无源的？

答：有无源的也有有源的。

问：集成度的提高可节省多少原有PCB的空间？是否手机的外延有更广阔的天地，如通讯技术的不断发展，新接口的诞生等？

答：通过IPAD技术，可节省65%或以上的PCD空间！手机在未来将是功能非常强大的个人信息终端！

问：CDMA手机有800M和1900M频率的，请问IPAD有1900M频率的ESD保护吗？

答：从400M~2.7GHz提供大于-25db的衰减。