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发布日期：2025年12月22日
电子工程专辑网站邀请安森美半导体集成功率器件部亚太市场策略经理吴锦鸿开展线上研讨会，主题为**便携式设备与 USB 应用中的 ESD 防护**，助力工程师解决产品设计中遇到的静电难题。
吴锦鸿表示，越来越多便携式产品采用低功耗逻辑芯片。受金属氧化物半导体（MOS）介质击穿特性、双极型反向结电流的限制，这类逻辑芯片对静电十分敏感。控制各类 I/O 接口（USB 接口、以太网接口等）的集成电路芯片同样如此，该类芯片大多基于 CMOS 工艺制造，极易受到 ESD 损伤。除此之外，大多数 I/O 接口（尤其是 USB 接口）支持热插拔，极易因人体接触放电、空气放电产生静电干扰。由此可见，ESD 防护在当下便携式设备与 USB 相关应用中不可或缺。吴锦鸿针对 USB 应用设备给出了专项解决方案。
部分工程师提问：在 T1/E1 接口设计中增加 TVS 器件的防护效果。吴锦鸿提出，在电源线路增设 TVS 器件能够应对电源端口产生的静电问题，同时重点说明：TVS 需要跨接在电源 VCC 与地之间，抵御来自电源侧的静电干扰。
在解答工程师关于如何系统性开展 ESD 防护的问题时，吴锦鸿提出，全面的 ESD 防护需要从三方面入手：1. 芯片自身的 ESD 耐受能力；2. PCB 布局设计；3. 结构机械设计。他提到，优质的 PCB 布局设计应当尽可能增大接地面积、缩短走线长度，并着重指出 TVS 阵列能够高效解决静电问题。
针对静电引发的共模干扰问题，吴锦鸿说明：通常可采用共模扼流圈或 TVS 阵列，同时实现 ESD 防护与 EMI 滤波。共模扼流圈串联在回路中，TVS 器件并联在回路中。除依靠器件实现静电防护外，还可遵循以下基础设计准则，改善 PCB 的 ESD 防护性能：
1. 优先选用多层 PCB。相比双面板，多层板具备完整的地层、电源层，信号与地平面间距更小，能够降低公共阻抗与电感耦合，耦合干扰可降至双面板的 1/10~1/100。
2. 尽量让每一层信号层紧邻电源层或地层。对于元器件双面布置、连线短、大面积铺地的高密度 PCB，可采用内层走线方案。大部分信号线、电源和地层布置在内层，形成具备屏蔽效果的法拉第笼结构。
3. 若使用双面板，应当布设紧密交织的电源与地网格。常规调试思路：反复执行**测试 — 问题整改 — 复测**流程，每一轮迭代都可能需要调整 PCB 设计。在 PCB 设计阶段，通过预判分析，多数改动仅需增减元器件，无需大面积改版。
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