一种应用于接口静电防护的装置、接口和设备制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种应用于接口静电防护的装置、接口和设备，该装置包括USB控制器、后端接口和静电防护模块；静电防护模块位于USB控制器与所述后端接口之间，静电防护模块的一端与USB控制器连接、另一端与后端接口连接；静电防护模块采用瞬时电压抑制阵列或者瞬时电压抑制二极管；瞬时电压抑制阵列由二极管与稳压二极管阵列排列为双向性组件，对正向和反向的电压均抑制，用于对USB控制器接口传输的静电电流进行泄放。基于该装置，本发明专利技术还提出了USB接口和USB设备。本发明专利技术提出一种应用于接口静电防护的装置能抑制与原始状态40％瞬时电压干扰。适用于所有USB传输接口以及设置USB接口的设备，具有很好的通用性。具有很好的通用性。具有很好的通用性。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于接口静电防护的装置、接口和设备


[0001]本专利技术属于静电防护
，特别涉及一种应用于接口静电防护的装置、接口和设备。

技术介绍

[0002]静电放电在近年颇受重视，尤其是电子产品已进入纳米制程，体积越来越小，工作电压越来越低，以及体积重量越来越来轻薄。物质是由分子组成，分子是由原子组成，原子是构成一切化学元素的最小微粒，由带正电的原子核和带负电的围绕原子核旋转的电子组成。在正常状况下，原子所带的正负电荷相等，所以对外表现出电中性。但是在某种条件下，当物质原子中的这种电平衡状态被打破，丢失或获得电子，物质即由电中性状态改变为带电状态。丢失电子，则表现为带正电；获得电子，则表现为带负电。这种物体表面所带过剩或不足的相对静止不动电荷，称之为静电。静电放电(Electrostatic Discharge，ESD)指为两个不同材质因表面接触时发生转移时，它们之间电荷会产生重新排序，此时会发生电子交换。静电放电防护电路是在集成电路中专门用来当静电放电防护之用，此静电放电防护电路提供了静电放电电流路径，以免静电放电时，静电电流流入集成电路的内部电路而造成损伤。为避免集成电路遭受静电放电的威胁与破坏，所有集成电路与外界接触的焊垫皆须搭配静电放电防护设计。在输出焊垫，其输出级大尺寸的晶体管本身便可当作静电放电防护组件来用，但是其布局必须遵守设计规则中有关静电放电布局方面的规定。在输入焊垫，因集成电路的输入端一般都是连接到晶体管的闸极，且由于闸极氧化层很容易被静电放电所打穿，因此在输入焊垫的下方或旁边会设计一组静电放电防护电路，以保护输入级的组件。在电源端与接地端的焊垫也要做静电放电防护设计，因为电源端与接地端的接脚也可能遭受静电放电的轰击。
[0003]在现有技术中，全芯片的静电防护电路连接如下图1所示。现在技术中采用通过增加金属平面加强静电能量宣泄路径，此做法只能针对GND较少或GND破碎不完整进行改善，无法对电源或信号受静电干扰进行改善。针对射频模块的静电放电保护组件造成射频模块效能将低，而提出一个小寄生电容保护组件，此建议只适用于射频模块，无法适用保护于差分信号。针对IC提出静电防护的设计考量，此设计考量针对IC组件受静电干扰时受损，在IC端提供更快保护，此做法在应用上可行，但无法取代保护于系统端实际应用上。所以针对传统式的静电防护设计电路以加大金属导体平面作屏蔽防护，利用接地平面的加大来做为静电能量的宣泄与隔绝敏感信号受静电干扰，此设计缺点有a.)无法保护电源线受静电放电干扰b.)无法保护信号线受静电放电干扰，由于电子产品的轻、薄、体积小，其静电放电之防护困难性与日俱增，尤其在常用之USB传输接口常发生与计算机连接时造成静电放电问题，而使计算机重新启动或宕机。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种应用于接口静电防护的装置、接口和
设备。用于实现USB接口的静电防护。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种应用于接口静电防护的装置，包括USB控制器、后端接口和静电防护模块；
[0007]所述静电防护模块位于所述USB控制器与所述后端接口之间，所述静电防护模块的一端与所述USB控制器连接、另一端与所述后端接口连接；
[0008]所述静电防护模块采用瞬时电压抑制阵列或者瞬时电压抑制二极管；所述瞬时电压抑制阵列由二极管与稳压二极管阵列排列为双向性组件，对正向和反向的电压均抑制，用于对所述USB控制器接口传输的静电电流进行泄放。
[0009]进一步的，所述瞬时电压抑制阵列包括两组二极管阵列和稳压二极管
[0010]所述二极管阵列由两路并联的支路组成，每个支路包括两个串联的二极管，且从每个支路两个串联二极管的中间引出瞬时电压抑制阵列的输入输出接口；所述稳压二极管的的阳极接地；阴极连接电源。
[0011]进一步的，所述瞬时电压抑制阵列的第一输入输出接口一路经过电阻连接至USB控制器的第四输出端，第二路连接至第二后端接口的电压负极引脚；
[0012]所述瞬时电压抑制阵列的第三输入输出接口一路经过电阻连接至USB控制器的第三输出端，第二路连接至第二后端接口的电压正极引脚；
[0013]所述瞬时电压抑制阵列的第四输入输出接口一路经过电阻连接至USB控制器的第二输出端，第二路连接至第一后端接口的电压负极引脚；
[0014]所述瞬时电压抑制阵列的第六输入输出接口一路经过电阻连接至USB控制器的第一输出端，第二路连接至第一后端接口的电压正极引脚；
[0015]且第一输出端和第四输出端之间连接两个极性电容；第二输出端和第三输出端之间连接两个极性电容。
[0016]进一步的，瞬时电压抑制阵列的电源接口还连接至USB控制器的V
Bus
，且USB控制器V
Bus
还与后端接口的V
Bus
连接。
[0017]进一步的，第一输出端通过第一极性电容之后，一路接地，另外一路通过第二极性电容连接第四输出端；第二输出端通过第三极性电容之后，一路接地，另外一路通过第四极性电容连接第三输出端。
[0018]进一步的，所述极性电容的结构包括第一金属导体、第二金属导体和介电材料；
[0019]所述介电材料由介电材料薄片叠放组成，且介电材料薄片偶数层导体电极连接至第一金属导体；介电材料薄片奇数层导体电极连接至第二金属导体。
[0020]进一步的，所述电阻采用压敏电阻；
[0021]在所述压敏电阻两端的电压小于压敏电阻的崩溃电压时，压敏电阻为高阻抗低电流；在所述压敏电阻两端的电压大于压敏电阻的崩溃电压时，压敏电阻转变成低阻抗以抑制瞬时电压或者突变电压。
[0022]进一步的，所述瞬时电压抑制二极管由两个稳压二极管背对背连接组成双向性组件；
[0023]所述瞬时电压抑制二极管的一端连接USB控制器，另外一端连接后端接口。
[0024]本专利技术还提出了一种USB接口，所述USB接口包含一种应用于接口静电防护的装置。
[0025]本专利技术还提出了一种USB设备，所述USB设备包含一种USB接口。
[0026]
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是专利技术所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
[0027]本专利技术提出了一种应用于接口静电防护的装置、接口和设备，该装置包括USB控制器、后端接口和静电防护模块；静电防护模块位于USB控制器与所述后端接口之间，静电防护模块的一端与所述USB控制器连接、另一端与所述后端接口连接；静电防护模块采用瞬时电压抑制阵列或者瞬时电压抑制二极管；瞬时电压抑制阵列由二极管与稳压二极管阵列排列为双向性组件，对正向和反向的电压均抑制，用于对USB控制器接口传输的静电电流进行泄放。基于一种应用于接口静电防护的装置，本专利技术还提出了一种USB接口和一种USB设备。本专利技术采用瞬时电压抑制阵列或者瞬时电压抑制二极管对USB接口进行静电防护。透本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于接口静电防护的装置，其特征在于，包括USB控制器、后端接口和静电防护模块；所述静电防护模块位于所述USB控制器与所述后端接口之间，所述静电防护模块的一端与所述USB控制器连接、另一端与所述后端接口连接；所述静电防护模块采用瞬时电压抑制阵列或者瞬时电压抑制二极管；所述瞬时电压抑制阵列由二极管与稳压二极管阵列排列为双向性组件，对正向和反向的电压均抑制，用于对所述USB控制器接口传输的静电电流进行泄放。2.根据权利要求1所述的一种应用于接口静电防护的装置，其特征在于，所述瞬时电压抑制阵列包括2组二极管阵列和稳压二极管；所述二极管阵列由两路并联的支路组成，每个支路包括两个串联的二极管，且从每个支路两个串联二极管的中间引出瞬时电压抑制阵列的输入输出接口；所述稳压二极管的的阳极接地；阴极连接电源。3.根据权利要求2所述的一种应用于接口静电防护的装置，其特征在于，所述瞬时电压抑制阵列的第一输入输出接口一路经过电阻连接至USB控制器的第四输出端，第二路连接至第二后端接口的电压负极引脚；所述瞬时电压抑制阵列的第三输入输出接口一路经过电阻连接至USB控制器的第三输出端，第二路连接至第二后端接口的电压正极引脚；所述瞬时电压抑制阵列的第四输入输出接口一路经过电阻连接至USB控制器的第二输出端，第二路连接至第一后端接口的电压负极引脚；所述瞬时电压抑制阵列的第六输入输出接口一路经过电阻连接至USB控制器的第一输出端，第二路连接至第一后端接口的电压正极引脚；且第一输出端和第四输出端之间连接两个极性电容；第二输出端和第三输出端之间连接两个极性电容。4.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨子庆，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：