USB Type-C超高速传输接口,在系统上属于外露给使用者可以插拔的接口,必然是静电放电(ESD)破坏的高风险区,因此ESD防护方案在此是绝对必要的。
在设计USB Type-C接口的ESD防护方案时,因为这个界面同时具备有数位影像以及数据传输的能力,因此在额外加入的ESD防护元件设计时,必须特别注意不可以影响到其超高速讯号的传输品质,为此浪拓电子特别设计了1颗ESD防护IC:BV-FK05U4CA,其每1根I/O接脚的寄生电容仅有0.35pF,可避免影响到高达10Gbps的讯号传输品质,而1个USB Type-C接口仅需要4颗BV-FK05U4CA再加1颗BV-FE05ZA就可以完整地保护此接口不受ESD的威胁,下图即为完整的接口接线图。
在ESD防护IC的接脚之寄生电容与空间间隔,符合了不影响讯号传输品质的要求后,接着就要检视ESD防护IC所能提供的ESD防护效果。BV-FK05U4CA的每1根接脚对地,都被设计成可以承受IEC61000-4-2 contact mode 8KV以上的ESD轰击,且其所提供的箝制电压(Clamping Voltage)在6KV时仅有13V而已。因此BV-FK05U4CA除了本身的ESD防护性能力外,更结合了与PCB layout设计,使得USB Type-C接口可以承受高达8KV的ESD轰击,而不会有受到破坏的危险状况发生。这样的设计可以大大地降低USB Type-C接口因ESD轰击而失效的机率,也是现今高速电子产品迫切需要的防护设计,因为这类高速接口对应的主要传输晶片,都是采用最先进的半导体制程所设计,这类先进制程的高速晶片本身对ESD耐受能力极为薄弱,所以非常仰赖接口的ESD防护方案。