USB3.0 静电防护解决方案

       在今年电脑硬体的热门话题中，USB3.0绝对是最受瞩目的。自从2000年USB2.0进入市场后，这项应用已应用于各项电子产品中，USB3.0的数据传输速率比USB2.0快十倍，刚好迎合日益增加的高画质、大容量储存需求。 在存储速度上，无论是移动硬盘、mp3、数码相机、手机等电子设备均可大幅缩减数据储存时间。

       除了在电脑上的应用之外，手机与相机的传输也几乎都是使用USB规格，甚至许多产品更直接把充电端与USB结合，USB3.0的广泛使用得到业界的广泛认可，使用者可享受4.8Gbps的传输速度所带来的便利。USB3.0的工作界面分成主机（Host）端与（Device）端，必须先有Host端的支援，周边的Device端才能搭配；而晶片大厂英特尔及超微自2010年起亦已开始研发将支援USB3.0为南桥规格，加上微软Windows 7也确定研发支援USB3.0的drivers，预估USB 3.0取代USB2.0已是既定趋势。

     在带来便利的同时，为实现十倍于USB2.0的传输速度，USB 3.0控制芯片必须使用更精密的生产工艺来设计与制造，但这也造成USB 3.0的控制芯片对ESD的耐受能力快速下降。 除此 之外，USB 3.0会被大量用来传输影音资料，对资料传输容错率会有越严格的要求，使得使用额外的元件来防止ESD事件对资料传输的干扰变得很必要。除了传输速度的要求之外，另一个使用者最普遍的USB应用就是随插即用、随拔即关。 然而这个热插拔动作却也经常是造成电子系统工作异常、甚至造成USB接口部分的元件毁坏的元凶，因为如静电放电(ESD)等通常就是来自热插拔动作。要用在USB3.0接口的ESD防护元件必须同时符合下面三项要求：

第一、ESD防护元件本身的寄生电容必须要小，为不影响USB3.0 4.8Gbps的传输速率，其寄生电容必须小于0.3pF。

第二、防护元件对ESD的耐受能力必须要高，最少要能承受IEC 61000-4-2接触模式8kV ESD的轰击。

第三、也是最重要的一项要求，防护元件在ESD事件发生期间所提供的钳制电压必须要够低，不能造成传输资料的损坏。以上三项要求缺一不可，缺少了任何一个要项，USB3.0連  接埠就无法被完善地保护。 然而要同时符合以上三项要求的ESD防护元件，其本身的设计难度就相当高。 针对USB3.0的防护需求，推出ESD防护元件，用以避免防护元件的寄生电容影响USB3.0 4.8Gbps差动(Differential)讯号的高速传输，AZ1065的寄生电容已低于0.3pF。在极低的电容特性下，任一接脚在室温时仍皆可承受IEC 61000-4-2接触模式10kV ESD的轰击。 最重要是，以相同寄生电容来比较，采用最低的ESD钳制电压，可有效防止数据传输时被ESD事件所干扰，让拥有USB 3.0接口的电子系统有机会通过Class-A的IEC 61000-4-2系统级静电放电保护测试。利用传输线脉冲系统(TLP)测量后，可以观察到ESD钳制电压特性。 在IEC 61000-4-2接触模式6kV的ESD冲击下(TLP电流等效约为17A)，钳制电压仅有13.4V，将得以有效避免系统产品于静电测试时发生资料错误、当机甚至损坏的情况。