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對于需要產(chǎn)品ESD認(rèn)證的機(jī)器USB設(shè)計整改方法

在產(chǎn)品ESD認(rèn)證過程中，對工程師困擾可能是ESD問題了，其中為常見的要屬USB了，現(xiàn)在很多電子產(chǎn)品都有這個USB接口。在設(shè)計中很多都無法避免的外露在外殼上，由于USB接口可熱插拔，會容易產(chǎn)生不可避免的人為因素，導(dǎo)致靜電損壞器件，如死機(jī)、燒板等。使用USB接口的用戶迫切需求加人ESD防護(hù)設(shè)計的器件。

對于產(chǎn)品ESD認(rèn)證的要求，通常我們在USB線路上布局ESD防護(hù)器件：電源線與地之間會放置一顆ESD5D030TA半導(dǎo)體靜電抑制器,參數(shù)為：5V,3PF,SOD882封裝;差分線對數(shù)據(jù)傳送速度高達(dá)480Mbps,需要器件的結(jié)電容（即寄生電容）不能太大，不然會影響數(shù)據(jù)信號傳輸，我們通常先擇3PF以下的。

在產(chǎn)品ESD認(rèn)證實際測試中，我們會發(fā)現(xiàn)，其實除了ESD靜電的影響，USB的輻射也是一個比較難解決的問題，除了選擇比較好的USB數(shù)據(jù)線外，我們還要從板內(nèi)的USB走線進(jìn)行有效的布局。

USB2.0的PCB布線要遵循以下原則。

(1)差分線對要保持等長匹配，否則會影響時序偏移，降低信號的質(zhì)量，增加了EMI輻射問題;

(2) 差分線對之間的間距保持小于10mm,并增大與其他信號走線的間距;

3)差分走線要求在同一板層，不同層產(chǎn)生的諸如阻抗、過孔的差別會破壞差模傳輸?shù)男Ч?，引起共模噪?

4)差分走線周邊進(jìn)行包地處地，并沿地隔3-5mm左右放置過孔

(5)盡量減少過孔和其他會引起線路不連續(xù)性的因素;

(6)避免導(dǎo)致阻值不連續(xù)性的90度走線，使用圓弧或45度折線來代替

(7)USB端引腳附近放置ESD防護(hù)器件，并放置在端口位置。差分線要串聯(lián)共模濾波器：    CMF1210DH900MFR。以衰減EMI共模從USB線輻射出去。

如有產(chǎn)品EMC問題，可隨時聯(lián)系阿賽姆EMC工程師或在線客服人員！

ESD的方法介紹

四大原則

*環(huán)境控制

*人員控制

*包裝材料控制

*人員訓(xùn)練

基本方法：

1.接地 接地就是將靜電通過一條線的連接放入大地，這是防靜電措施中直接的。導(dǎo)體常用的接地方法有：帶防靜電手腕及工作表面接地等。

2.靜電屏蔽 靜電敏感元件在儲存或運輸過程中會暴露于有靜電的區(qū)域中，用靜電屏蔽的方法可削弱外界靜電對電子元件的影響。通常的方法是用靜電屏蔽袋作為保護(hù)。

3. 離子中和 絕緣體往往是易產(chǎn)生靜電的，對絕緣體靜電的消除，用接地方法是無效的，通常采用的方法是離子中和， 即在工作環(huán)境中使用離子風(fēng)機(jī)，離子。

二極管的工作原理

晶體二極管為一個由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的pn結(jié)，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場。當(dāng)不存在外加電壓時，由于pn結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴(kuò)散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當(dāng)外界有正向電壓偏置時，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。

當(dāng)外界有反向電壓偏置時，外界電場和自建電場進(jìn)一步加強(qiáng)，形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流I0。當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時，pn結(jié)空間電荷層中的電場強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程，產(chǎn)生大量電子空穴對，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。pn結(jié)的反向擊穿有齊納擊穿和雪崩擊穿之分。