PCB中抗ESD的设计
PCB放电间隙
[原创]PCB设计中静电放电的保护ESD是指Electro-StaticDischarge静电放电。
高频电子线路的印刷电路板必需要做到ESD保护以避免由幅射或传导方式引起的ESD损坏电子元件，造成系统误动作等。
例如，一个由人体产生的ESD脉冲电流其上升时间为200ps至10ns，同时有着由数安培到30安培的峰值脉冲电流值。
假如分歧错误此脉冲电流进行按捺，很可能造成系统电子元件的损坏。
针对PCB布线来讲，可以采用以下两种方法进行ESD 防护：（1）采用放电间隙（Sparkgaps）放电间隙是一对指向彼此相对的锐角的三角形，指尖相距最大10 mil最小6mil。
一个三角形接地，另一个接到信号线。
此三角形不是一种元件，而是由在PCB布线过程中使用铜箔层作出来的。
这些三角形需设置在PCB板的顶层（componentside），且不能被防焊涂料所笼盖。
需要留意的是此种形式的放电间隙为空气形式的放电间隙，只能在偶有ESD产生的环境中使用。
若在经常有ESD发生的场合中使用，则放电间隙间会因为常常的放电而在两个三角点上产生积碳，并终极在放电间隙上造成短路，并造成信号线的永久对地短路，从而造成系统的故障。
在经常会有ESD产生的场合，可以选用高压电容器，LC滤波器等其他ESD防止方法。
（2）采用护卫带（Guardbandimplementation）在PCB板的设计中，要防止不是来自于I/O连接器的ESD事件所造成之传导或幅射耦合，可以在P CB板的周围的顶层和底层放置一条护卫带。
护卫带围绕整个PCB板，并且每隔1/2inch就以贯串孔连接到所有的接地平面。
护卫带形成了一个低阻抗的地连接，从而能够引导ESD能量经过一低阻抗路径到机壳接地或大地接地。
假如在PCB边沿有使用隔离壕沟（moat），则只需在分割点之处将护卫带断开。
在此情况下并不会减低ESD或EMI之效能。
要留意的是若是护卫带没有在壕沟处断开，会造成严峻的EMI题目。
ESD防护与电路设计经验
ESD防护与电路设计经验随着现代电子设备技术的不断发展，集成电路（IC）的功能越来越强大，体积也越来越小。
然而，这也使得IC在生产、运输、安装和使用过程中更加容易受到静电放电（ESD）的损害。
因此，ESD防护对于确保电路的可靠性和长期稳定性至关重要。
1.接地设计良好的接地设计是有效的ESD防护的关键。
地线应尽可能短，并且具备足够的导电能力以最大限度地降低静电能量。
使用专用的地线层和地线连接技术（例如用于PCB设计的平面接地或虚地技术）有助于提供良好的接地路径和屏蔽。
2.设计适当的电路布局电路布局应尽可能简洁、紧凑，并避免电子电路之间的物理干扰。
使用屏蔽罩或地线平面来隔离敏感电路部分可以降低ESD的影响。
还应将敏感电路放置在主要ESD源附近，以便更早地抑制ESD。
3.静电保护设备静电放电发生时，使用可靠的静电保护设备来吸收和分散ESD能量非常重要。
常见的静电保护设备包括TVS（Transient Voltage Suppressor）二极管和ESD二极管。
这些器件能够将ESD能量引导到接地线上，从而保护IC免受损害。
4.ESD标准5.电路电源设计电源电路应根据所需的电流和电压范围来设计，以确保正常工作，同时具备足够的能力来处理ESD事件。
电源线路应专门设计以抑制和吸收电源线上的ESD能量，并加入适当的滤波器和保护元件。
6.人员培训和防护工作人员应了解ESD的危害和防护方法，遵循正确的ESD操作规程。
通过静电寿命测试和高低电压气体放电设备来对人员防护进行验证。
总结起来，ESD防护是电路设计中至关重要的一环。
通过优化接地设计，合理布局电路，使用适当的静电保护设备，遵循相关的国际标准，设计合适的电路电源和进行有效的人员培训和防护，可以极大地提高电路的可靠性和稳定性。
为了确保电子设备的质量和性能，设计人员应在设计过程中充分考虑ESD防护措施的重要性，并根据具体的应用需求选择和实施相应的防护措施。
设计PCB时抗静电放电(ESD)的方法(精)
设计PCB时抗静电放电(ESD)的方法来自人体、环境甚至电子设备内部的静电对于精密的半导体芯片会造成各种损伤，例如穿透元器件内部薄的绝缘层；损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极；CMOS器件中的触发器锁死；短路反偏的PN结；短路正向偏置的PN结；熔化有源器件内部的焊接线或铝线。
为了消除静电释放(ESD)对电子设备的干扰和破坏，需要采取多种技术手段进行防范。
在PCB板的设计当中，可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。
在设计过程中，通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。
通过调整PCB布局布线，能够很好地防范ESD。
以下是一些常见的防范措施。
*尽可能使用多层PCB，相对于双面PCB而言，地平面和电源平面，以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗和感性耦合，使之达到双面PCB的1/10到1/100。
尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。
对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB，可以考虑使用内层线。
*对于双面PCB来说，要采用紧密交织的电源和地栅格。
电源线紧靠地线，在垂直和水平线或填充区之间，要尽可能多地连接。
一面的栅格尺寸小于等于60mm，如果可能，栅格尺寸应小于13mm。
*确保每一个电路尽可能紧凑。
*尽可能将所有连接器都放在一边。
*如果可能，将电源线从卡的中央引入，并远离容易直接遭受ESD影响的区域。
*在引向机箱外的连接器(容易直接被ESD击中)下方的所有PCB层上，要放置宽的机箱地或者多边形填充地，并每隔大约13mm的距离用过孔将它们连接在一起。
*在卡的边缘上放置安装孔，安装孔周围用无阻焊剂的顶层和底层焊盘连接到机箱地上。
*PCB装配时，不要在顶层或者底层的焊盘上涂覆任何焊料。
使用具有内嵌垫圈的螺钉来实现PCB与金属机箱/屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。
*在每一层的机箱地和电路地之间，要设置相同的“隔离区”；如果可能，保持间隔距离为0.64mm。
PCB layout的设计和抗ESD设计规则
电子设备中电路板布局、布线和安装的抗ESD设计规则在电子产品设计中必须遵循抗静电释放的设计规则，本文介绍静电释放(ESD)产生的原理，以及机箱、屏蔽层、接地、布线设计等诸多设计规则，它们有助于预防并解决静电释放产生的危害，值得中国电子设备设计工程师认真研究和学习。
许多产品设计工程师通常在产品进入到生产环节时才着手考虑抗静电释放(ESD)的问题。
如果电子设备不能通过抗静电释放测试，他们就会加班加点找寻不破坏原有设计的解决方案。
然而，最终的方案通常都要采用昂贵的元器件，还要在制造过程中采用手工装配，甚至需要重新设计，因此，产品的进度势必受到影响。
即使对经验丰富的工程师和设计工程师，也可能并不知道设计中的哪些部分有利于抗ESD。
大多数电子设备在生命期内99%的时间都处于一个充满ESD的环境之中，ESD可能来自人体、家具、甚至设备自身内部。
电子设备完全遭受ESD损毁比较少见，然而ESD干扰却很常见，它会导致设备锁死、复位、数据丢失和不可靠。
其结果可能是：在寒冷干燥的冬季电子设备经常出现故障现象，但是维修时又显示正常，这样势必影响用户对电子设备及其制造商的信心。
ESD产生的机理要防止ESD，首先必须知道ESD是什么以及ESD进入电子设备的过程。
一个充电的导体接近另一个导体时，就有可能发生ESD。
首先，两个导体之间会建立一个很强的电场，产生由电场引起的击穿。
两个导体之间的电压超过它们之间空气和绝缘介质的击穿电压时，就会产生电弧。
在0.7ns到10ns的时间里，电弧电流会达到几十安培，有时甚至会超过100安培。
电弧将一直维持直到两个导体接触短路或者电流低到不能维持电弧为止。
ESD的产生取决于物体的起始电压、电阻、电感和寄生电容：1.可能产生电弧的实例有人体、带电器件和机器。
2.可能产生尖峰电弧的实例有手或金属物体。
3.可能产生同极性或者极性变化的多个电弧的实例有家具。
ESD可以通过五种耦合途径进入电子设备：1.初始的电场能容性耦合到表面积较大的网络上，并在离ESD电弧100mm处产生高达4000V/m的高压。
ESD防护的PCB设计准则
ESD 防护的PCB 设计准则
ESD 防护的PCB 设计准则
ESD 的意思是“静电释放”的意思，国际上习惯将用于静电防护的器材统称
为“ESD”，中文名称为静电阻抗器。
静电会对敏感的电子元器件产生致命的影响。
这是电子工业的一个不可回避的难题，每年花在这上面的费用有数十亿美元之多。
本文将从PCB 设计方面提出可以优化ESD 防护的设计原则。
PCB 布线是ESD 防护的一个关键要素，合理的PCB 设计可以减少故
障检查及返工所带来的不必要成本。
在PCB 设计中，由于采用了瞬态电压抑止器(TVS)二极管来抑止因ESD 放电产生的直接电荷注入，因此PCB 设计中
更重要的是克服放电电流产生的电磁干扰(EMI)电磁场效应。
一、电路环路
电流通过感应进入到电路环路，这些环路是封闭的，并具有变化的磁通量。
电流的幅度与环的面积成正比。
较大的环路包含有较多的磁通量，因而在电路中感应出较强的电流。
因此，必须减少环路面积。
最常见的环路，由电源和地线所形成。
在可能的条件下，可以采用具有电源及接地层的多层PCB 设计。
多层电路板不仅将电源和接地间的回路面积减到最小，而且也减小了ESD 脉冲产生的高频EMI 电磁场。
如果不能采用多层电路板，那幺用于电源线和接地的线必须连接成如图2 所示的网格状。
网格连接可以起到电源和接地层的作用，用过孔连接各层的印制线，在每个方向上过孔连接间隔应该在6 厘米内。
另外，在布线时，将电源和接地印制线尽可能靠近也可以降低环路面积。
减少环路面积及感应电流的另一个方法是减小互连器件间的平行通。
PCB板“ESD保护电路设计”
PCB板“ESD保护电路设计”来自人体、环境甚至电子设备内部的静电对于精密的半导体芯片会造成各种损伤,例如穿透元器件内部薄的绝缘层;损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极;CMOS器件中的触发器锁死;短路反偏的PN结;短路正向偏置的PN结;熔化有源器件内部的焊接线或铝线。
为了消除静电释放(ESD)对电子设备的干扰和破坏,需要采取多种技术手段进行防范。
在PCB板的设计当中,可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。
在设计过程中,通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。
通过调整PCB布局布线,能够很好地防范ESD。
以下是一些常见的防范措施。
几种典型的通用ESD保护电路分享个人的ESD保护9大措施最近在做电子产品的ESD测试，从不同的产品的测试结果发现，这个ESD是一项很重要的测试：如果电路板设计的不好，当引入静电后，会引起产品的死机甚至是元器件的损坏。
以前只注意到ESD会损坏元器件，没有想到，对于电子产品也要引起足够的重视。
ESD，也就是我们常说的静电释放(Electro-Static discharge)。
从学习过的知识中可以知道，静电是一种自然现象，通常通过接触、摩擦、电器间感应等方式产生，其特点是长时间积聚、高电压(可以产生几千伏甚至上万伏的静电)、低电量、小电流和作用时间短的特点。
对于电子产品来说，如果ESD设计没有设计好，常常造成电子电器产品运行不稳定，甚至损坏。
在做ESD放电测试时通常采用两种方法：接触放电和空气放电。
接触放电就是直接对待测设备进行放电;空气放电也称为间接放电，是强磁场对邻近电流环路耦合产生。
这两种测试的测试电压一般为2KV-8KV，同地区要求不一样，因此在设计之前，先要弄清楚产品针对的市场。
以上两种情况是针对人体在接触到电子产品时，因人体带电或其他原因引起电子产品不能工作而进行的基本测试。
全球各地的湿度情况不一样，但是同时在一个地区，若空气湿度不一样，产生的静电也不相同。
esd结构防护设计
ESD结构防护设计的主要目标是确保电子系统的功能可靠性，避免ESD（静电放电）对系统产生干扰或损坏。
以下是一些常见的ESD防护设计方法：
1. 隔离和接地：将ESD敏感器件隔离并接地可以有效地防止ESD 对系统的影响。
这可以通过在电路板上的敏感区域设置ESD防护器件，如TVS二极管、齐纳二极管等来实现。
2. 滤波器：在电源和信号线路上设置滤波器可以有效地减少ESD 产生的噪声干扰。
这可以通过使用LC滤波器、RC滤波器或者铁氧体磁珠等来实现。
3. 屏蔽：使用金属屏蔽材料将ESD敏感器件或电路板包裹起来，可以有效地防止ESD电磁场对系统的影响。
这可以通过在PCB上设置金属罩或者使用金属盒等方式来实现。
4. 限流：在ESD防护器件上设置限流电阻可以有效地限制ESD 电流的幅度，从而保护敏感器件或电路。
这可以通过在TVS二极管或齐纳二极管上串联限流电阻来实现。
5. 保护电路：在电路中添加保护电路可以防止ESD对电路的影响。
这可以通过在电路中添加电压钳位器件、过压保护器件等来实现。
6. 人体放电：在人体放电模型（HBM）下，通过设置放电电阻、电容等元件，可以有效地将人体静电放电引入到地线中，从而避免对系统的影响。
以上是一些常见的ESD防护设计方法，但具体的防护方案需要根据具体的系统和应用场景来确定。
PCB设计中的防静电放电方法---深联电路板
PCB设计中的防静电放电方法---深联电路板作者：深圳市深联电路有限公司在PCB板的设计当中，可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。
通过调整PCB布局布线，能够很好地防范ESD.尽可能使用多层PCB，相对于双面PCB而言，地平面和电源平面，以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗和感性耦合，使之达到双面PCB的1/10到1/100.对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线。
来自人体、环境甚至电子设备内部的静电对于精密的半导体芯片会造成各种损伤，例如穿透元器件内部薄的绝缘层；损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极；CMOS器件中的触发器锁死；短路反偏的PN结；短路正向偏置的PN结；熔化有源器件内部的焊接线或铝线。
为了消除静电释放（ESD）对电子设备的干扰和破坏，需要采取多种技术手段进行防范。
在PCB板的设计当中，可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。
在设计过程中，通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。
通过调整PCB布局布线，能够很好地防范ESD。
以下是一些常见的防范措施。
尽可能使用多层PCB，相对于双面PCB而言，地平面和电源平面，以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗和感性耦合，使之达到双面PCB的1/10到1/100.尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。
对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB，可以考虑使用内层线。
对于双面PCB来说，要采用紧密交织的电源和地栅格。
电源线紧靠地线，在垂直和水平线或填充区之间，要尽可能多地连接。
一面的栅格尺寸小于等于60mm，如果可能，栅格尺寸应小于13mm.确保每一个电路尽可能紧凑。
尽可能将所有连接器都放在一边如果可能，将电源线从卡的中央引入，并远离容易直接遭受ESD影响的区域。
在引向机箱外的连接器（容易直接被ESD击中）下方的所有PCB层上，要放置宽的机箱地或者多边形填充地，并每隔大约13mm的距离用过孔将它们连接在一起。
电子元器件抗ESD技术
电子元器件抗ESD技术随着电子技术的不断发展，电子设备在我们的生活和工作中扮演着越来越重要的角色。
在电子设备的制造、装配和维修过程中，由于静电的存在，往往会给电子元器件带来损坏。
为了保证电子设备的质量和可靠性，应该采取抗静电技术，其中抗ESD技术是保证电子元器件可靠性的重要手段之一。
ESD是指静电放电，由于电子元器件和线路导体表面受到空气环境中的带电气体、电磁波等干扰，静电会在表面积累直至电荷累积过多，导致电荷失去平衡，产生大规模的放电现象。
例如，在冬天干燥的环境下，我们脱下毛衣时，身上可能会产生静电，使得我们、周围的家具等物体都被电击。
同样的，对于电子元器件也是一样的。
静电放电的能量非常小，但是对于微小尺寸的电子器件来说，就足以造成破坏。
实际上，由于ESD带来的潜在风险，电子元器件的损坏并不仅限于制造、装配和维修过程中的一瞬间，而是具有渐进性。
因此，为了维护电子元器件的可靠性，减轻ESD给电子元器件带来的风险，需要采取各种措施和技术手段。
1. 防静电包装防静电包装是ESD控制的基本手段。
它是在飞利浦公司被广泛采用的，它不仅以静电绝缘材料为基础材料，还在外部添加控制静电放电的屏蔽层。
使得电子元器件在制造、运输和存储过程中不受ESD的影响。
2. 电路设计电路设计是抗ESD技术的核心环节。
采用防止放电的电路设计能够有效防止ESD所带来的危害。
在电路设计过程中，可以采用多重电源接入，增加输入阻抗，电源和信号线加套管等措施来提高静电放电的抗击能力。
3. PCB Layout在PCB Layout过程中，应该注意减少线路长度和交叉，并采取一些特殊手段来增强线路的抗击能力。
例如，采用环形电源布局、对称电路布局和特殊的走线规划。
4. 金属外壳将电子元器件制成金属封装或者采用金属外壳来进行保护，能够将元器件内部与外界隔离，从而减少静电放电的对元器件造成的影响。
5. 抗静电器件我们还可以采用抗静电元器件，如抗静电二极管、抗静电电容等来抑制ESD所带来的危害。
PCB设计中ESD抑制准则
PCB设计中ESD抑制准则PCB设计可以减少故障检查及返工所带来的不必要成本。
在PCB设计中，由于采用了瞬态电压抑止器(TVS)二极管来抑止因ESD放电产生的直接电荷注入，因此PCB设计中更重要的是克服放电电流产生的电磁干扰(EMI)电磁场效应。
本文将提供可以优化ESD防护的PCB设计准则。
电路环路电流通过感应进入到电路环路，这些环路是封闭的，并具有变化的磁通量。
电流的幅度与环的面积成正比。
较大的环路包含有较多的磁通量，因而在电路中感应出较强的电流。
因此，必须减少环路面积。
最常见的环路如图1所示，由电源和地线所形成。
在可能的条件下，可以采用具有电源及接地层的多层PCB 设计。
多层电路板不仅将电源和接地间的回路面积减到最小，而且也减小了ESD脉冲产生的高频EMI电磁场。
如果不能采用多层电路板，那么用于电源线和接地的线必须连接成如图2所示的网格状。
网格连接可以起到电源和接地层的作用，用过孔连接各层的印制线，在每个方向上过孔连接间隔应该在6厘米内。
另外，在布线时，将电源和接地印制线尽可能靠近也可以降低环路面积，如图3所示。
减少环路面积及感应电流的另一个方法是减小互连器件间的平行通路，见图4。
当必须采用长于30厘米的信号连接线时，可以采用保护线，如图5所示。
一个更好的办法是在信号线附近放置地层。
信号线应该距保护线或接地线层13毫米以内。
如图6所示，将每个敏感元件的长信号线(>30厘米)或电源线与其接地线进行交叉布置。
交叉的连线必须从上到下或从左到右的规则间隔布置。
电路连线长度长的信号线也可成为接收ESD脉冲能量的天线，尽量使用较短信号线可以降低信号线作为接收ESD电磁场天线的效率。
尽量将互连的器件放在相邻位置，以减少互连的印制线长度。
地电荷注入ESD对地线层的直接放电可能损坏敏感电路。
在使用TVS二极管的同时还要使用一个或多个高频旁路电容器，这些电容器放置在易损元件的电源和地之间。
旁路电容减少了电荷注入，保持了电源与接地端口的电压差。
pcb板静电要求及注意事项
pcb板静电要求及注意事项（原创实用版）目录一、PCB 板静电概述二、PCB 板布局注意事项1.元件布局2.接地处理3.自动布线与手动调整三、PCB 板防静电措施1.静电敏感元器件布局2.大面积接地3.屏蔽罩使用4.温湿度控制5.静电放电保护电路四、PCB 板存放防静电措施正文一、PCB 板静电概述PCB 板，即印刷电路板，是电子产品中常见的一种基础组件。
在 PCB 板的生产和使用过程中，静电问题一直是一个难以避免的挑战。
静电放电（ESD）可能会对 PCB 板中的元器件造成损害，影响产品的性能和稳定性。
因此，在 PCB 板的设计、生产、测试和使用过程中，必须充分考虑静电防护措施。
二、PCB 板布局注意事项1.元件布局在 PCB 板设计中，合理的元件布局可以有效降低静电损伤的风险。
首先，应该将高频部分与低频部分分开，强电部分（功率电路）与弱电部分（信号处理电路）分开，以减少相互干扰。
此外，相关联的两个元件之间不要放置太远，以减少信号传输过程中的损耗。
2.接地处理良好的接地处理是防止静电积累的关键。
在 PCB 板设计中，应该尽可能使用大面积的接地平面，以提高静电放电的速度和效率。
如果是高频电路，最好加屏蔽罩，以减小外部干扰。
3.自动布线与手动调整自动布线可以提高 PCB 板的设计效率，但自动布线产生的线路可能不是最优解。
因此，在自动布线后，需要进行人工调整，以保证线路的简洁、清晰。
此外，在走线时，应尽量走直线，避免绕弯，以减小信号传输过程中的损耗。
三、PCB 板防静电措施1.静电敏感元器件布局在 PCB 板布局中，应将静电敏感元器件（如 MOSFET、IC 等）布局在远离干扰的地方，特别是远离静电放电源的地方。
此外，还可以采用屏蔽罩或静电保护元件，以减小静电放电对敏感元器件的影响。
2.大面积接地大面积接地可以提高静电放电的速度和效率，从而减小静电损伤的风险。
在 PCB 板设计中，应尽可能使用大面积的接地平面，并将所有元器件与接地平面紧密连接。
pcb板过esd要注意事项
pcb板过esd要注意事项PCB板过ESD(静电放电)时，需要注意以下几个方面的事项：1.确保良好的地线接地：地线接地是减轻ESD影响的重要措施之一、通过确保良好的地线接地，可以有效地将静电放电引导到大地，防止静电损坏电子元器件。
2.使用适当的防护器件：在PCB设计中，可以使用各种防护器件来减轻ESD的影响。
常见的防护器件包括插入式电阻、TVS二极管、瞬态抑制器件等。
这些防护器件可以在电路中引入一定的阻抗，以吸收和分散ESD 能量。
3.合理布局和地线规划：在PCB布局过程中，需要合理规划元件的位置和走线路径，尽量减少导线的长度，避免产生过多的串扰和反射现象。
此外，地线规划也非常重要，要确保良好的接地方式，减少回流路径的电感。
4.使用静电防护包装：在制造和运输过程中，PCB应该使用静电防护包装，以避免由于静电放电造成的损坏。
静电防护包装主要采用导电材料制成，可以将静电引导到接地端，保护PCB板。
5.严格控制ESD环境：在生产和使用PCB板时，应严格控制ESD相关的环境。
例如，正确选择和使用ESD地坪、接地装置和防护设备，以减少静电的积累和放电。
6.增强员工ESD意识培训：提高员工的ESD意识是非常重要的。
员工应接受ESD相关的培训，了解ESD的危害和预防措施，以确保他们正确操作和处理PCB板，减少ESD引起的损坏。
7.进行ESD测试和验证：在PCB制造过程中，应进行ESD测试和验证，以确保PCB在ESD环境下的正常工作。
通过合适的ESD测试设备和方法，可以检测PCB的抗ESD性能，并对其进行必要的改进和优化。
总的来说，PCB板过ESD时需要注意地线接地、使用防护器件、合理布局和地线规划、使用静电防护包装、控制ESD环境、员工ESD意识培训和进行ESD测试和验证等事项。
这些措施可以有效减少ESD对PCB的影响，保证其正常工作和可靠性。
pcb板过esd要注意事项
pcb板过esd要注意事项ESD（静电放电）是指在接触或分离时，由于静电的积累而引起的电能的突然释放。
PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）在制造和使用过程中都容易受到ESD的影响。
在处理和测试PCB板时，需要注意以下一些事项，以防止ESD对设备和电路的损坏。
1.选择ESD安全的工作环境：为了防止ESD的产生和传播，工作环境必须具备ESD安全的条件。
这包括在地板上安装导电地板材料，使用静电消除装置（如空气离子器）来控制空气中的电荷密度，避免放置静电产生器（如塑料、纺织物和金属不良接触）和对空气湿度进行控制。
2.使用ESD安全的工作装备：在处理PCB过程中，需要使用ESD安全的工作装备，如ESD安全的操作台、椅子、手套、垫子等。
这些装备能够有效地减少静电的积累，并保护操作人员和PCB不受ESD的影响。
3.适当的人员防护：操作人员在操作PCB时应采取适当的防护措施，以减少静电的积累和释放。
这包括穿着ESD安全的服装，如无纺布制成的工作服，避免穿着金属饰品和使用导电性高的化妆品，定期检查鞋底的导电性等。
4.使用ESD安全的工具和设备：操作PCB时需要使用ESD安全的工具和设备，如ESD安全的电动螺丝刀、扳手、钳子等。
这些工具和设备具有导电性，并能有效地将产生的静电放散到大地。
5.控制静电电荷：为了避免静电电荷对PCB的损害，一些控制手段可以采取。
例如，在PCB的处理和测试过程中，使用导电性垫子或工作台来接地，以吸收并释放静电电荷。
还可以使用防护罩和静电消除器等装置来控制静电电荷的释放。
6.使用ESD防护材料：在制造PCB板时，可以使用ESD防护材料来减少对ESD的敏感性。
这些材料包括具有导电性、抗静电和静电消散性能的材料，如ESD防护垫子、ESD防护袋等。
7.建立ESD控制计划：为了有效地控制PCB板上的静电放电，需要建立一个ESD控制计划，并对相关人员进行培训。
该计划应包括操作规程、设备选择和采购、操作手册、紧急应急措施等。
在PCB设计中 如何消除静电释放(ESD)
在PCB设计中如何消除静电释放（ESD）来自人体、环境甚至电子设备内部的静电对于精密的半导体芯片会造成各种损伤，例如穿透元器件内部薄的绝缘层；损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极；CMOS器件中的触发器锁死；短路反偏的PN结；短路正向偏置的PN结；熔化有源器件内部的焊接线或铝线。
为了消除静电释放(ESD)对电子设备的干扰和破坏，需要采取多种技术手段进行防范。
在PCB板的设计当中，可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。
在设计过程中，通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。
通过调整PCB布局布线，能够很好地防范ESD。
以下是一些常见的防范措施。
*尽可能使用多层PCB，相对于双面PCB而言，地平面和电源平面，以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗和感性耦合，使之达到双面PCB的1/10到1/100。
尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。
对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB，可以考虑使用内层线。
*对于双面PCB来说，要采用紧密交织的电源和地栅格。
电源线紧靠地线，在垂直和水平线或填充区之间，要尽可能多地连接。
一面的栅格尺寸小于等于60mm，如果可能，栅格尺寸应小于13mm。
*确保每一个电路尽可能紧凑。
*尽可能将所有连接器都放在一边。
*如果可能，将电源线从卡的中央引入，并远离容易直接遭受ESD 影响的区域。
*在引向机箱外的连接器(容易直接被ESD击中)下方的所有PCB 层上，要放置宽的机箱地或者多边形填充地，并每隔大约13mm 的距离用过孔将它们连接在一起。
*在卡的边缘上放置安装孔，安装孔周围用无阻焊剂的顶层和底层焊盘连接到机箱地上。
*PCB装配时，不要在顶层或者底层的焊盘上涂覆任何焊料。
使用具有内嵌垫圈的螺钉来实现PCB与金属机箱/屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。
*在每一层的机箱地和电路地之间，要设置相同的“隔离区”；如果可能，保持间隔距离为0.64mm。
ESD防护及设计
ESD防护及设计一、ESD产生静电的产生无处不在，可分类为：1.摩擦、剥离起电2.感应起电感应起电是物体在静电场的作用下，发生了的电荷上再分布的现象。
比如：一个设备加电工作的过程中，产生了一定的电磁场，外围的物体受场的作用会感应出部分电荷，如显示器的屏幕带电现象。
而容性起电就比较复杂了，它是由于已经具有一定电荷的带电体在与另一物体靠近、分离时。
根据平行板电容公式c= εS/4πkd（S为金属片的正对面积，d为两金属片间的距离）。
系统电容发生改变，由Q=CV（C为电容，V为电压）可知，携带一定电量的物体或人体上的静电电位将发生变化，这就会导致集成块等微电子器件的损坏。
利用静电感应原理，使导体带电的过程。
A球原不带电，带电的B球使A球电荷发生转移，在接地情况下，经c、e、f等过程使A球带上电荷，谓之感应起电。
lV=Q/C;lC=εA/d二、ESD的特点1.干燥环境更易产生静电：2.人体对静电的感知:在3kV时，你能通过皮肤感知；在5kV时，你能听见；在10kV时，你能看见；3.静电放电的特点高电位：数百至数千伏，甚至高达数万至数十万伏；（人体对3kV以下的静电不易感觉到）低电量：静电多为微安级；（尖端瞬间放电除外）放电时间短：一般为微秒级；一个ESD瞬态感应电流在小于1ns的时间内就能达到峰值(依据IEC 61000-4-2标准)受环境影响大：特别是湿度；湿度上升则静电积累减少，静电压下降；三、ESD的危害ESD失效：仿真人体带8kV静电放电，放电3次；放大3000倍；硬损伤和软损伤人体静电可以摧毁任何一个常用半导体器件。
（以前实验室发现有人裸手拿板，就发一块坏板，让他维修。
）四、ESD控制静电不能被消除，只能被控制控制ESD的方法：1.堵：从机构上做好静电的防护，用绝缘的材料把PCB板密封在外壳内，不论有多少静电都不能到释放到PCB上。
2.导：有了ESD，迅速让静电导到PCB板的主GND上，可以消除一定能力的静电。
常用的esd保护方案
常用的ESD保护方案引言ESD（Electrostatic Discharge，静电放电）是在两个物体之间发生电荷平衡的过程中，产生突发电流的现象。
ESD不仅会对电子设备产生瞬时的电压冲击，还可能引起电子设备的破坏、故障或降低其可靠性。
为了保护电子设备免受ESD的影响，需要采取适当的ESD保护方案。
本文将介绍几种常用的ESD保护方案，以帮助开发者选择适合自己产品的保护措施。
1. ESD保护器件ESD保护器件是最常见和最简单的ESD保护方案之一。
其工作原理是通过引入具有高电阻的元件来快速放电，从而使ESD电流得以释放，保护电子设备不受损坏。
常见的ESD保护器件包括二极管、MOSFET和TVS二极管。
•二极管：二极管是一种常见的ESD保护器件，其工作原理是在一定的电压范围内使电流流过。
具有良好的电流导通特性，并能承受ESD事件产生的高电压。
•MOSFET：MOSFET是一种半导体器件，具有良好的电压和电流控制能力。
在ESD事件发生时，MOSFET可以快速响应，引导电流流向接地，从而保护后端电路。
•TVS二极管：TVS（Transient Voltage Suppressor）二极管是一种专门用于抑制瞬变电压的保护器件。
TVS二极管具有快速响应和高耐压能力，可以有效地限制ESD电流和过电压。
选择合适的ESD保护器件需要根据设备的特点和应用环境来确定。
2. PCB布局设计PCB（Printed Circuit Board）布局设计是另一个重要的ESD保护方案。
通过合理的布局设计，可以减少ESD电流对电子设备的影响。
以下是一些常见的PCB布局设计技巧：•地线和电源线布局分离：将地线和电源线布局分开，避免ESD电流通过电源线传导到其他电路。
•引入电流传输阻隔：在PCB布局中引入电流传输阻隔，限制ESD电流的传播范围，减少对其他电路的影响。
•增加电压隔离区域：在PCB布局中增加电压隔离区域，将高压区域与低压区域分开，有效降低ESD事件对其他电路的干扰。
抗ESD的pcb布线设计和布局
抗ESD的pcb布线设计和布局抗ESD的PCB布局与布线设计和一般的PCB布局有所不同，有许多技巧，大家在日常的设计中也有所领悟，在这里我也为大家总结了一些抗ESD的PCB 布局与布线设计技巧，希望能对大家有所帮助。
要确保信号线尽可能短，信号线的长度大于12inch(30cm)时，一定要平行布一条地线。
使用多层PCB板结构，在PCB板内层布置专门的电源和地平面。
采用旁路和退耦电容。
尽量将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层，对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB，当然也可以走内线。
在可能的情况下，要用地填充未使用的区域，每隔<2inch(5cm)距离将所有层的填充地连起来。
每一个功能电路和各功能电路之间的元器件布局要确保尽可能的紧凑，对易受ESD影响的电路或敏感元器件，应该放在靠近PCB板中心的区域，做到相互不影响，这样其它的电路可以为它们提供一定的屏蔽作用。
在能被ESD直接击中的区域，每一个信号线附近都要布一条地线。
在ESD容易进入的设备I/O接口处以及人手经常需要触摸或操作的位置，比如复位键、通讯口、开/关机键、功能按键等。
通常在接收端放置瞬态保护器、串联电阻或磁珠。
确保信号线和相应回路之间的环路面积尽可能小，对于长信号每隔几厘米或几英寸调换信号线和地线的位置来减小环路面积。
确保电源和地之间的环路面积尽可能小，在靠近集成电路芯片(IC)每一个电源管脚的地方放置一个高频电容。
电源或地平面上开口长度超过8mm时，要用窄的导线将开口两侧连接起来。
复位线、中断信号线、或者边沿触发信号线不能布置在靠近PCB板边沿的地方。
在PCB板的整个外围四周布置环形地通路，尽可能使所有层的环形地宽度大于100mil(2.54mm)。
每隔500mil(12.7mm)用过孔将所有层的环形地连接起来，信号线距离环形地>20mil(0.5mm)。
全面总结PCB板设计中抗ESD的常见方法和措施!
全面总结PCB板设计中抗ESD的常见方法和措施！来自人体、环境甚至电子设备内部的静电对于精密的半导体芯片会造成各种损伤，例如穿透元器件内部薄的绝缘层；损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极；CMOS器件中的触发器锁死;短路反偏的PN结；短路正向偏置的PN结；熔化有源器件内部的焊接线或铝线。
为了消除静电释放(ESD)对电子设备的干扰和破坏，需要采取多种技术手段进行防范。
在PCB板的设计当中，可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB 的抗ESD设计。
在设计过程中，通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。
通过调整PCB布局布线，能够很好地防范ESD。
以下是一些常见的防范措施。
1、尽可能使用多层PCB 相对于双面PCB而言，地平面和电源平面，以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗和感性耦合，使之达到双面PCB的1/10到1/100。
尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。
对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB，可以考虑使用内层线。
2、对于双面PCB来说，要采用紧密交织的电源和地栅格。
电源线紧靠地线，在垂直和水平线或填充区之间，要尽可能多地连接。
一面的栅格尺寸小于等于60mm，如果可能，栅格尺寸应小于13mm。
3、确保每一个电路尽可能紧凑。
4、尽可能将所有连接器都放在一边。
5、在每一层的机箱地和电路地之间，要设置相同的“隔离区”;如果可能，保持间隔距离为0.64mm。
6、PCB装配时，不要在顶层或者底层的焊盘上涂覆任何焊料。
使用具有内嵌垫圈的螺钉来实现PCB与金属机箱/屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。
7、如果可能，将电源线从卡的中央引入，并远离容易直接遭受ESD影响的区域。
8、在引向机箱外的连接器(容易直接被ESD击中)下方的所有PCB层上，要放置宽的机箱地或者多边形填充地，并每隔大约13mm的距离用过孔将它们连接在一起。
9、在卡的边缘上放置安装孔，安装孔周围用无阻焊剂的顶层和底层焊盘连接到机箱地上。
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PCB中抗ESD的设计蒋爱如1，2（1.苏州大学，江苏苏州 215104；2.苏州工业职业技术学院，江苏苏州 215104）【摘 要】来自人体、环境甚至电子设备内部的静电对于精密的半导体芯片会造成各种损伤，为了消除静电释放(ESD)对电子设备的干扰和破坏，需要采取多种技术手段进行防范。
合理的PCB设计可以减少故障检查及返工所带来的不必要成本。
文章从分层、恰当的布局布线和安装等方面介绍了PCB中的抗ESD设计。
【关键词】PCB；ESD【中图分类号】TN70 【文献标识码】A 【文章编号】1008-1151(2009)12-0042-02日常生活中，ESD (Electro-Static Discharge，静电放电)对于我们来说是一种常见的现象，然而对电子产品而言，ESD往往是致命的——它可能导致元器件内部线路受损，直接影响产品的正常使用寿命，甚至造成产品的损坏。
例如穿透元器件内部薄的绝缘层；损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极；CMOS器件中的触发器锁死；短路反偏的PN结；短路正向偏置的PN结；熔化有源器件内部的焊接线或铝线。
因此，ESD防护一直以来都是工程师们的工作重点。
在PCB板的设计当中，要达到期望的抗ESD能力，使之具有最强的ESD防范性能，可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。
以下是一些常见的防范措施。
（一）分层尽可能使用多层PCB，在多层PCB中地线面作为一个重要的电荷源，可抵消静电放电源上的电荷，这有利于减小静电场带来的问题。
PCB地线面也可作为其对信号线的屏蔽体（当然，地线面的开口越大，其屏蔽效能就越低）。
另外，如果发生放电，由于PCB板的地平面很大，电荷很容易注入到地线面中，而不是进入到信号线中。
这样将有利于对元件进行保护，因为在引起元件损坏前，电荷可以泄放掉。
当然在某些方案中为降低成本，只能使用双面板。
多层PCB相对于双面PCB而言，地平面和电源平面以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗(commonimpedance)和感性耦合，使之达到双面PCB的1/10到1/100。
同时尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。
对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB，可以考虑使用内层线。
大多数的信号线以及电源和地平面都在内层上，因而类似于具备屏蔽功能的法拉第盒。
图1对于双面PCB来说，要采用紧密交织的电源和地栅格，如图1所示。
电源线紧靠在垂直和水平线或填充区之间，要尽可能多地连接。
一面的栅格尺寸小于等于60mm。
如果可能，栅格尺寸应小于13mm(0.5英寸)。
（二）电路环路电流通过感应进入到电路环路，这些环路是封闭的，并具有变化的磁通量。
电流的幅度与环的面积成正比。
较大的环路包含有较多的磁通量，因而在电路中感应出较强的电流。
因此，必须减少环路面积。
图2最常见的环路如图2所示，由电源和地线所形成。
在可能的条件下，可以采用具有电源及接地层的多层PCB设计。
前面的多层PCB设计就是将电源和接地间的回路面积减到最小，而且也减小了ESD脉冲产生的高频EMI电磁场。
同时我们要确保信号线和相应回路之间的环路面积尽可能小。
减少环路面积及感应电流的另一个方法是减小互连器件间的平行通路。
如图3所示图3当必须采用长于30厘米的信号连接线时，可以采用保护线。
一个更好的办法是在信号线附近放置地层。
信号线应该距保护线或接地线层13毫米以内。
如图4所示图4【收稿日期】2009-09-09【作者简介】蒋爱如，女，江苏人，苏州工业职业技术学院助教，苏州大学电子与通信工程专业硕士在读生。
- 42 -- 43 -将每个敏感元件的长信号线(>30厘米)或电源线与其接地线进行交叉布置。
交叉的连线必须从上到下或从左到右的规则间隔布置。
如图5所示图5（三）电路连线长度要确保信号线尽可能短。
因为天线要具有较高的效率，其长度必须是波长很大的一部分。
这就是说，较长的导线将有利于接收静电放电脉冲产生的更多的频率成份；而较短的导线只能接收较少的频率成分。
因此，短导线从静电放电产生的电磁场中接收并馈入电路的能量较少。
信号线的长度大于300mm(12英寸)时，一定要平行布一条地线，在信号线上方或其相邻面上放置地线也是可以的。
在相关的元件组，相互之间具有很多互连线的元件应彼此靠得很近。
例如，I/O 器件是与I/O 连接器尽量靠得近些；以减少互连的印制线长度。
（四）地电荷注入ESD 对地线层的直接放电可能损坏敏感电路。
在使用TVS 二极管的同时还要使用一个或多个高频旁路电容器，这些电容器放置在易损元件的电源和地之间。
如图6所示。
旁路电容减少了电荷注入，保持了电源与接地端口的电压差。
TVS 使感应电流分流，保持TVS 钳位电压的电位差。
TVS 及电容器应放在距被保护的IC 尽可能近的位置，要确保TVS 到地通路以及电容器管脚长度为最短，以减少寄生电感效应。
图6（五）保护电路中的寄生电感TVS 二极管通路中的寄生电感在发生ESD 事件时会产生严重的电压过冲。
尽管使用了TVS 二极管，由于在电感负载两端的感应电压VL=L×di/dt，过高的过冲电压仍然可能超过被保护IC 的损坏电压阈值。
保护电路承受的总电压是TVS 二极管钳位电压与寄生电感产生的电压之和，VT=VC+VL。
一个ESD 瞬态感应电流在小于1ns 的时间内就能达到峰值(依据IEC 61000-4-2标准)，假定引线电感为每英寸20nH，线长为四分之一英寸，过冲电压将是50V/10A 的脉冲。
经验设计准则是将分流通路设计得尽可能短，以此减少寄生电感效应。
所有的电感性通路必须考虑采用接地回路，TVS 与被保护信号线之间的通路，以及连接器到TVS 器件的通路。
被保护的信号线应该直接连接到接地面，若无接地面，则接地回路的连线应尽可能短。
TVS 二极管的接地和被保护电路的接地点之间的距离应尽可能短，以减少接地平面的寄生电感。
最后，TVS 器件应该尽可能靠近连接器以减少进入附近线路的瞬态耦合。
虽然没有到达连接器的直接通路，但这种二次辐射效应也会导致电路板其它部分的工作紊乱。
（六）装配PCB 装配时，不要在顶层或者底层的焊盘上涂覆任何焊料。
使用具有内嵌垫圈的螺钉来实现PCB 与金属机箱/屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。
在每一层的机箱地和电路地之间，要设置相同的“隔离区”；如果可能，保持间隔距离为0.64mm(0.025英寸)。
在卡的顶层和底层靠近安装孔的位置，每隔100mm(4.0英寸)沿机箱地线将机箱地和电路地用1.27mm 宽(0.050英寸)的线连接在一起。
与这些连接点的相邻处，在机箱地和电路地之间放置用于安装的焊盘或安装孔。
这些地线连接可以用刀片划开，以保持开路；或用磁珠/高频电容的跳接，以改变ESD 测试时的接地机制。
如果电路板不会放入金属机箱或者屏蔽装置中，在电路板的顶层和底层机箱地线上不能涂阻焊剂，这样它们可以作为ESD 电弧的放电棒。
要以下列方式在电路周围设置一个环形地：除边缘连接器以及机箱地以外，在整个外围四周放上环形地通路；确保所有层的环形地宽度大于2.5mm (0.1英寸)；每隔13mm(0.5英寸)用过孔将环形地连接起来；将环形地与多层电路的公共地连接到一起；对安装在金属机箱或者屏蔽装置里的双面板来说，应该将环形地与电路公共地连接起来；不屏蔽的双面电路则应该将环形地连接到机箱地，环形地上不能涂阻焊剂，以便该环形地可以充当ESD 的放电棒，在环形地(所有层)上的某个位置处至少放置一个0.5mm 宽(0.020英寸)的间隙，这样可以避免形成一个大的环路；信号布线离环形地的距离不能小于0.5mm。
如果一个机箱或者主板要内装几个电路卡，应该将对静电最敏感的电路卡放在最中间。
PCB 上的机壳地线的阻抗要低，隔离要好。
如果机壳地线的阻抗很低，静电放电电流易于通过，就不会发生电弧。
当然，如此迅速的电荷泄放会产生更强的场，但这比电荷通过电弧直接注入到电路中好得多。
另外，机壳地线的长度不能超过其宽度的四或五倍。
比这个比例更宽的地线仅能使其阻抗（电感）稍微减小，但是更窄的地线却会使其阻抗大幅度增加。
这个长宽比例意味着机壳地线必须很短才行，否则当地线增长时，其宽度要很宽。
（七）PCB 设计的其它准则1.复位线、中断信号线或者边沿触发信号线不能布置在靠近PCB 边沿的地方；2.将PCB 上未使用的部分设置为接地面；3.机壳地线与信号线间隔至少为4毫米；4.保持机壳地线的长宽比小于5∶1，以减少电感效应；5.用TVS 二极管来保护所有的外部连接；6.确保每一个电路尽可能紧凑。
尽可能将所有连接器都放在一边。
I/O 电路要尽可能靠近对应的连接器。
7.PCB 要插入机箱内，不要安装在开口位置或者内部接缝处。
【参考文献】[1] 沃尔德曼.ESD 电路与器件[M].电子工业出版社,2008.[2] 程路,郑毅,向先波.Protel 99 SE 多层电路板设计与制作[M].人民邮电出版社,2007.。