PCB设计中ESD抑制准则
PCB_ESD(静电释放)设计
1.ESD的含义：ESD，也就是我们常说的静电释放(Electro-Static discharge) ；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。
2.ESD的危害：当引入静电后，会引起产品的死机甚至是元器件的损坏。
3.ESD静电释放方式：a接触放电 :就是直接对待测设备进行放电;b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。
两种测试的测试电压一般为2KV-8KV，不同地区要求不一样。
空气湿度不一样，产生的静电也不相同。
静电随着空气湿度的减小而变大。
这也间接的说明北方的冬天，脱毛衣时产生的静电火花很大的原因。
4.ESD防护设计：a防止外部电荷流入电路板而产生损坏 ;b防止外部磁场对电路板产生损坏 ;c防止静电场产生的危害。
5.ESD保护方法：a雪崩二极管来进行静电保护 :典型做法就是在关键信号线并联一雪崩二极管到地。
该法是利用雪崩二极管快速响应并且具有稳定钳位的能力，可以在较短的时间内消耗聚集的高电压进而保护电路板。
b使用高压电容进行电路保护:通常将耐压至少为1.5KV的陶瓷电容放置在I/O连接器或者关键信号的位置，同时连接线尽可能的短，以便减小连接线的感抗。
若采用了耐压低的电容，会引起电容的损坏而失去保护的作用。
c采用铁氧磁珠进行电路保护:铁氧磁珠可以很好的衰减ESD电流，并且还能抑制辐射。
当面临着两方面问题时，一个铁氧磁珠会时一个很不错的选择。
d采用LC滤波器的方法进行保护电路 :LC组成的滤波器可以有效的减小高频静电进入电路。
电感的感抗特性能很好的抑制高频ESD进入电路，而电容有分流了ESD的高频能量到地。
同时，该类型的滤波器还可以圆滑信号边缘而较小RF效应，性能方面在信号完整性方面又有了进一步的提高。
e多层板进行ESD防护:在多层板中，由于有了一个完整的地平面靠近走线，可以使ESD更加快捷的耦合到低阻抗平面上，进而保护关键信号的作用。
ESD基本原理和设计规则
2013年7月25日星期四
３．Notebook ESD测试点
这些测试点主要是模拟人在正常
情况下，使Notebook时可能触及 的点及表面。
2013年7月25日星期四
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2. 静电的产生机理
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。
2013年7月25日星期四
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3.ESD的危害
器件损坏或击穿 内部电路立即并且永久性损坏．
性能退化或潜在性失效 元件内部电路的损坏未被发现,但在随后的市场应 用中可能失效.
2013年7月25日星期四
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4. ESD 问题现状
随着半导体工艺技术的进步,制造出的芯片几何尺 寸和线宽越来越小,而脚位却越来越多, 这使得IC 更加容易受ESD问题的影响. 发展到如今的低电导封装技术却没有相应的提高 芯片的本征电阻以应对键合产生的高频ESD脉冲. 没有考虑材料类型的自动化系统的应用最终导致 器件的失效.
chassis ground. (e.g. LCD, HDD, ODD...)
PCB for all uncovered portion for main board and daughter board, need shield to GND / isolation. (e.g. PCMCIA...)
IEC 1000-4-2 Test Levels
PCB的ESD保护设计
ESD保护要从三个方面入手：1、芯片的ESD容量；2、PCB版图设计；3、机械设计。
他表示好的PCB版图设计应该尽量增大接地面积、缩短PCB走线，他特别强调TVS阵列可以有效解决ESD问题。
针对ESD引起的共模干扰，通常可以使用共模扼流圈或TVS阵列来解决ESD问题和完成EMI滤波，在电路中共模扼流圈串行连接，TVS并行接在电路中。
除考虑用器件解决ESD问题外，我们也可以遵循一些基本规则来解决PCB的ESD问题：
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(common impedance)和感性耦合，使之达到双面PCB的1/10到1/100。
2、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。
3、对于双面PCB来说，要采用紧密交织的电源和地栅格。
通常的解决原则是要通过测试-解决问题-重新测试这样的周期，每一个周期都可能至少影响到一块PCB的设计。
在PCB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。
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。
设计PCB时防范ESD的解决方案
设计PCB时防范ESD的多种手段解决方案：尽可能使用多层PCB 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、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。
6、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。
7、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。
8、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。
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设计原则
ESD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。
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。
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10mil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PCB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。
护卫带侵入到壕沟内，即使仅仅在壕沟的尾端，也会在壕沟内部的平面之间产生很大的杂散电容，因而引起EMI及ESD 之题目。
电路抗Esd布线原则
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2. 电弧注入的电荷/电流可以产生以下的损坏和故障a. 穿透元器件内部薄的绝缘层损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极(常见)b.CMOS器件中的触发器锁死(常见) c. 短路反偏的PN结(常见) d. 短路正向偏置的PN结(少见) e. 熔化有源器件内部的焊接线或铝线(少见)3. 电流会导致导体上产生电压脉冲(V=L dI/dt)这些导体可能是电源地或信号线这些电压脉冲将进入与这些网络相连的每一个元器件(常见)4. 电弧会产生一个频率范围在1MHz到500MHz的强磁场并感性耦合到临近的每一个布线环路在离ESD电弧100mm远的地方产生高达15A/m的电流5. 电弧辐射的电磁场会耦合到长的信号线上这些信号线起到接收天线的作用(少见)ESD会通过各种各样的耦合途径找到设备的薄弱点ESD频率范围宽不仅仅是一些离散的频点它甚至可以进入窄带电路中为了防止ESD干扰和损毁必须隔离这些路径或者加强设备的抗ESD能力表1描述了对可能出现的ESD的防范措施以及发挥作用的场合防患于未然塑料机箱空气空间和绝缘体可以屏蔽射向电子设备的ESD电弧除利用距离保护以外还要建立一个击穿电压为20kV的抗ESD环境A1. 确保电子设备与下列各项之间的路径长度超过20mm1. 包括接缝通风口和安装孔在内任何用户能够接触到的点在电压一定的情况下电弧通过介质的表面比通过空气传播得更远2. 任何用户可以接触到的未接地金属如紧固件开关操纵杆和指示器A2. 将电子设备装在机箱凹槽或槽口处来增加接缝处的路径长度A3.在机箱内用聚脂薄膜带来覆盖接缝以及安装孔这样延伸了接缝/过孔的边缘增加了路径长度A4.用金属帽或者屏蔽塑料防尘盖罩住未使用或者很少使用的连接器A5.使用带塑料轴的开关和操纵杆或将塑料手柄/套子放在上面来增加路径长度避免使用带金属固定螺丝的手柄A6.将LED和其它指示器装在设备内孔里并用带子或者盖子将它们盖起来从而延伸孔的边沿或者使用导管来增加路径长度A7.延伸薄膜键盘边界使之超出金属线12mm或者用塑料企口来增加路径长度A8. 将散热器靠近机箱接缝通风口或者安装孔的金属部件上的边和拐角要做成圆弧形状A9. 塑料机箱中靠近电子设备或者不接地的金属紧固件不能突出在机箱中A10. 如果产品不能通过桌面/地面或者水平耦合面的间接ESD测试可以安装一个高支撑脚使之远离桌面或地面A11.在触摸橡胶键盘上确保布线紧凑并且延伸橡胶片以增加路径长度A12.在薄膜键盘电路层周围涂上粘合剂或密封剂A13.在机箱箱体接合处要使用耐高压硅树脂或者垫圈实现密闭防ESD防水和防尘机箱和屏蔽利用金属机箱和屏蔽罩可以阻止ESD电弧以及相应的电磁场并且保护设备免受间接ESD 的影响目的是将全部ESD阻隔在机箱以外对于静电敏感的电子设备来说不接地机箱至少应该具有20kV的击穿电压(规则A1到A9)而对接地机箱电子设备至少要具备1,500V 击穿电压以防止二级电弧并且要求路径长度大于等于2.2mm以下措施能使ESD的屏蔽更有效B1. 如果需要应设计由以下屏蔽材料制成的机箱1. 金属板2. 聚酯薄膜/铜或者聚酯薄膜/铝压板3. 具有焊接结点的热成型金属网4. 热成型金属化的纤维垫子(非编织)或者织物(编织)5. 银铜或者镍涂层6. 锌电弧喷涂7. 真空金属处理8. 无电电镀9. 塑料中加入导体填充材料10. 对结合点和边缘的处理很关键B2. 选择一种具有高传导率(低电阻系数)的材料见表2B3. 选择屏蔽材料紧固件材料和垫圈材料来尽可能地减轻腐蚀参考表2 1. 相互接触的部件彼此之间的电势(EMF)应该小于0.75V如果在一个盐性潮湿环境中那么彼此之间的电势必须小于0.25V 2. 阳极(正极)部件的尺寸应该大于阴极(负极)部件B4. 用缝隙宽度5倍以上的屏蔽材料叠合在接缝处B5. 在屏蔽层与箱体之间每隔20mm(0.8英寸)的距离通过焊接紧固件等方式实现电连接B6. 用垫圈实现缝隙的桥接消除开槽并且在缝隙之间提供导电通路B7. 杜绝缺口裂缝和屏蔽太薄的情况B8. 避免屏蔽材料中出现直拐角以及过大的弯角B9. 确保孔径小于等于20mm以及槽的长度小于等于20mm相同开口面积条件下采用孔比槽好B10. 如果要求大的开口以及有敏感器件应该在操纵杆指示器之间设置第二层屏蔽B11. 如果可能使用几个小的开口来代替一个大的开口B12. 如果可能这些开口之间的间距尽量大B13. 对接地设备在连接器进入的地方将屏蔽层和机箱地连接在一起B14. 对未接地(双重隔离)设备将屏蔽材料同开关附近的电路公共地连接起来B15. 在靠近电子设备处并行放置一个地平面或二级屏蔽(金属或者铜/聚酯薄膜分层)并且弯曲该地平面以便在电缆进入位置可以连接到机箱地或者电路的公共地B16. 尽量让电缆进入点靠近面板中心而不是靠近边缘或者拐角的位置B17. 在屏蔽装置中排列的各个开槽要与ESD电流流过的方向平行B18. 当考虑间接ESD问题时应该在水平的电路板和背板下面安装一个局部的屏蔽装置1. 在电源连接器和连接器引向外部的地方要连接到机箱地或者电路的公共地2. 在安装孔的位置使用带金属支架的金属片来充当附加的接地点或者用塑料支架来实现绝缘和隔离3. 电路板/背板下面要放置聚酯薄膜/铜或者聚酯薄膜/铝压板并在机箱和连接器金属体之间安放一个紧固薄片既便宜又容易实现4. 在底盘中要使用导电涂层或者导电的填充物(见B1)B19. 在塑料机箱上的控制面板和键盘位置处安装局部屏蔽装置来阻止ESD1. 电源连接器和引向外部的连接器的位置要连接到机箱地或者电路公共地2. 使用金属片以便小的高频电容可以焊接在屏蔽装置与开关/操纵杆/指示器的连接处之间3. 在塑料中使用聚酯薄膜/铜或者聚酯薄膜/铝压板或者使用导电涂层或导电填充物B20. 在铝板上使用薄的导电铬化镀层或者铬酸盐涂层但不能采用阳极电镀B21. 要达到大于20到40dB的屏蔽效果B22. 除去阳极电镀以及接缝接合处和连接器处的涂层B23. 在不锈钢的焊接接合处实现良好的导电连续性B24. 在塑料中要使用导电填充材料由于铸型部件的表面通常具有树脂材料这样很难实现低电阻的连接B25. 在钢材料上使用薄的导电铬酸盐涂层B26. 让清洁整齐的金属表面直接接触而不要依靠螺钉来实现金属部件的连接B27. 紧靠双面板的位置处增加一个地平面在最短间距处将该地平面连接到电路上的接地点B28. 沿整个外围用屏蔽涂层(铟锡氧化物铟氧化物和锡氧化物等)将显示器与机箱屏蔽装置连接在一起B29. 在操作员经常接触的位置处要提供一个到地的抗静电(弱导电)路径比如键盘上的空格键B30. 要让操作员很难产生到金属板边缘或角的电弧放电电弧放电到这些点会比电弧放电到金属板中心导致更多间接ESD的影响B31. 在薄膜键盘电路和与其相对的邻近电路之间放置一个接地的导电层接地和邦定ESD电弧电流放电时首先对被击中金属物体的寄生电容充电然后流经每一个可能的导电路径电弧电流更容易在片状或短而宽的带状导体而不是窄线上流过金属部件之间通过邦定(binding)建立低阻抗的路径从而使相互之间的电压差降至最低而接地则提供最终泄放掉累积电荷的路径为了使接地和邦定能够有效地防止ESD应该确保ESD电流密度和电流路径阻抗尽可能低C1.在ESD电流预计会流过的位置采用多点接地C2.在预计ESD电流不会流过的位置采用单点接地C3.将机箱的金属部分同底盘地连接在一起C4.确保每个电缆进入点离机箱地的距离在40mm(1.6英寸)以内C5.将连接器外壳和金属开关外壳都连接到机箱地上C6.在薄膜键盘周围放置宽的导电保护环将环的外围连接到金属机箱上或至少在四个拐角处连接到金属机箱上不要将该保护环与PCB地连接在一起C7.在靠近连接器的地方要将连接器上的信号用一个L-C或者磁珠-电容滤波器接到连接器的机箱地上C8.确保未隔离的机箱地与电子设备的距离大于等于2.2mmC9.在机箱地和电路公共地之间加入一个磁珠C10.确保邦定接头短而粗如果可能长宽比尽量做到小于等于5:1C11.如果可能使用多个邦定接头从而避免ESD电流过分集中C12.确保邦定接头和邦定线远离易受影响的电子设备或者这些电子设备的电缆C13. 选择邦定接头和邦定线的材料以及紧固件/紧固方式时要尽可能减小侵蚀见表2 1. 相互靠近的部件之间的EMF必须小于0.75V如果在潮湿的环境中EMF值必须小于0.25V2. 阳极(正极)部件的尺寸应大于阴极(负极)部件C14.将控制金属柄接地到具有接地叉指或导电衬套的屏蔽装置上C15.确保邦定带和邦定线远离易受ESD影响的PCBC16.在铰链中要补充邦定带或邦定线C17. 通过焊接铜焊铅焊或型铁弯曲等方式来焊接不能分开的金属片C18.从操作/维修考虑必须分离的金属片要通过下面的方式邦定起来 1.要让金属表面保持清洁并直接接触 2.让具有薄导电涂层的金属表面直接紧密接触C19.固体邦定带优于编织邦定带C20.确保邦定处不潮湿C21.使用多个导体将机箱内所有电路板的地平面或地网格连接在一起C22.确保邦定点和垫圈的宽度大于5mm保护电源电子设备内部的电源分配系统是遭受ESD电弧感性耦合的主要对象下面的步骤将有助于电源分配系统防范ESDD1.将电源线和相应的回路线紧密绞合在一起D2.在每一根电源线进入电子设备的地方放一个磁珠D3.在每一个电源管脚和紧靠电子设备机箱地之间放一个瞬流抑制器金属氧化压敏电阻(MOV)或者1kV高频电容D4. 最好在PCB上布置专门的电源和地平面或者紧密的电源和地栅格并采用大量旁路和去耦电容抗ESD的布局布线设计通过PCB的分层设计恰当的布局布线和安装以及上述ESD防范方法可以实现PCB的抗ESD设计要达到期望的抗ESD能力通常要通过几个测试-解决问题-重新测试这样的周期每一个周期都可能至少影响到一块PCB的设计在PCB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要调整PCB布局布线使之具有最强的ESD防范性能E1.尽可能使用多层PCB1. 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(common impedance)和感性耦合使之达到双面PCB的1/10到1/1002. 尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层3. 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E2.对于双面PCB来说要采用紧密交织的电源和地栅格1. 电源线紧靠地线2. 在垂直和水平线或填充区之间要尽可能多地连接3. 一面的栅格尺寸小于等于60mm4. 如果可能栅格尺寸应小于13mm(0.5英寸)E3.确保每一个电路尽可能紧凑E4.尽可能将所有连接器都放在一边E5.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E6.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E7.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E8. 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E9.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)E10.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E11.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E12.要以下列方式在电路周围设置一个环形地1. 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2. 确保所有层的环形地宽度大于2.5mm (0.1英寸)3. 每隔13mm(0.5英寸)用过孔将环形地连接起来4. 将环形地与多层电路的公共地连接到一起5. 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6. 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7. 信号布线离环形地的距离不能小于0.5mmE13.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E14.I/O电路要尽可能靠近对应的连接器E15.对易受ESD影响的电路应该放在靠近电路中心的区域这样其它的电路可以为它们提供一定的屏蔽作用E16.通常在接收端放置串联的电阻和磁珠而对那些易被ESD击中的电缆驱动器也可以考虑在驱动端放置串联的电阻或磁珠E17.通常在接收端放置瞬态保护器 1.用短而粗的线(长度小于5倍宽度最好小于3倍宽度)连接到机箱地 2.从连接器出来的信号线和地线要直接接到瞬态保护器然后才能接电路的其它部分E18.在连接器处或者离接收电路25mm(1.0英寸)的范围内要放置滤波电容 1.用短而粗的线连接到机箱地或者接收电路地(长度小于5倍宽度最好小于3倍宽度) 2.信号线和地线先连接到电容再连接到接收电路E19.要确保信号线尽可能短E20.信号线的长度大于300mm(12英寸)时一定要平行布一条地线E21.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线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E22.从网络的中心位置驱动信号进入多个接收电路E23.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每一个电源管脚的地方放置一个高频电容E24.在距离每一个连接器80mm(3英寸)范围以内放置一个高频旁路电容E25.在可能的情况下要用地填充未使用的区域每隔60mm距离将所有层的填充地连接起来E26.确保在任意大的地填充区(大约大于256mm(10.25英寸))的两个相反端点位置处要与地连接E27.电源或地平面上开口长度超过8mm(0.3英寸)时要用窄的线将开口的两侧连接起来E28.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E29.将安装孔同电路公地连接在一起或者将它们隔离开来 1.金属支架必须和金属屏蔽装置或者机箱一起使用时要采用一个零欧姆电阻实现连接 2.确定安装孔大小来实现金属或者塑料支架的可靠安装在安装孔顶层和底层上要采用大焊盘底层焊盘上不能采用阻焊剂并确保低层焊盘不采用波峰焊工艺焊接E30.不能将受保护的信号线和不受保护的信号线并行排列E31.要特别注意复位中断和控制信号线的布线 1.要采用高频滤波 2.远离输入和输出电路 3.远离电路板边缘E32.PCB要插入机箱内不要安装在开口位置或者内部接缝处E33.要注意磁珠下焊盘之间可能接触到磁珠的信号线的布线有些磁珠导电性能相当好可能会产生意外的导电路径E34.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作者John R. Barnes顾问工程师Lexmark国际公司。
ESD抑制准则
PCB設計的ESD抑止準則PCB佈線是ESD防護的一個關鍵要素，合理的PCB設計可以減少故障檢查及返工所帶來的不必要成本。
在PCB設計中，由於採用了瞬態電壓抑止器(TVS)二極體來抑止因ESD放電產生的直接電荷注入，因此PCB設計中更重要的是克服放電電流產生的電磁干擾(EMI)電磁場效應。
本文將提供可以優化ESD防護的PCB設計準則。
電路環路電流通過感應進入到電路環路，這些環路是封閉的，並具有變化的磁通量。
電流的幅度與環的面積成正比。
較大的環路包含有較多的磁通量，因而在電路中感應出較強的電流。
因此，必須減少環路面積。
最常見的環路如圖1所示，由電源和地線所形成。
在可能的條件下，可以採用具有電源及接地層的多層PCB 設計。
多層電路板不僅將電源和接地間的回路面積減到最小，而且也減小了ESD脈衝產生的高頻EMI電磁場。
如果不能採用多層電路板，那麼用於電源線和接地的線必須連接成如圖2所示的網格狀。
網格連接可以起到電源和接地層的作用，用過孔連接各層的印製線，在每個方向上過孔連接間隔應該在6釐米內。
另外，在佈線時，將電源和接地印製線盡可能靠近也可以降低環路面積，如圖3所示。
減少環路面積及感應電流的另一個方法是減小互連器件間的平行通路，見圖4。
當必須採用長於30釐米的信號連接線時，可以採用保護線，如圖5所示。
一個更好的辦法是在信號線附近放置地層。
信號線應該距保護線或接地線層13毫米以內。
如圖6所示，將每個敏感元件的長信號線(>30釐米)或電源線與其接地線進行交叉佈置。
交叉的連線必須從上到下或從左到右的規則間隔佈置。
電路連線長度長的信號線也可成為接收ESD脈衝能量的天線，儘量使用較短信號線可以降低信號線作為接收ESD電磁場天線的效率。
儘量將互連的器件放在相鄰位置，以減少互連的印製線長度。
地電荷注入ESD對地線層的直接放電可能損壞敏感電路。
在使用TVS二極體的同時還要使用一個或多個高頻旁路電容器，這些電容器放置在易損元件的電源和地之間。
电磁兼容和PCB设计 第 8 章静电放电抑制的基本概念
具有干扰危害的静电一旦找到合适的放电路径，就会产生放电 现象。静电的危害主要就是通过静电的放电现象引起的。
2020/6/30
2020/6/30
ESD 是一个上升时间可以小于1ns 甚至几百个ps的非常快 的过程。它可以产生几十kv/m甚至更大电磁脉冲。频谱从 DC到几GHz。ESD对电子器件和高速电子设备不但有破坏 作用，也有非常强的EMI。
信号线
Poor
信号线
Better
地线
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Device
+5V
GND Device
信号线
Optimal
地平面
4. PCB 静电放电保护技术 - 环路面积
注意环流所在的环路面积。其中包括元件、I/O连接 器、元件/电源面之间的距离。减小环路面积的方法：
• 严格控制地面和电源子系统之间的耦合。保持地线和电 源线彼此靠近（或电源面互相临近）
• 信号线必须尽可能的靠近地线，地平面，OV参考面和 它们的关心的电路。
2020/6/30
3. PCB静电防护设计
• I/O端口与电路分离，隔离开单独地，电缆接I/O地或 浮地。
• 数字电路时钟前沿时间小于3ns时，要在I/O连接器端 口对地间设计火花放电间隙防护电路。空气击穿场强 为30kV/cm，壳接地时安全距离为0.05cm，壳不接地 时安全距离为0.84cm。火花间隙应小于这个距离。
• I/O端口加高压电容器，加在刚刚出口的位置，电容 耐压要足够，多用陶瓷电容器。
• I/O端口加LC滤波器。 • ESD敏感电路采用护沟和隔离区的设计方法。
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。
ESD保护规则
ESD保护规则一、ESD保护元器件范围1. 所有PCB板2. IGBT二、ESD保护总则在没有任何ESD保护的情况下，禁止触碰PCB板及IGBT三、ESD保护细则1. IQC区域(未确定)a) 需ESD工作台面，每两周检测一次b) 需ESD有线手腕带，每天检测一次，专人监督c) 必须在ESD工作台检验d) 必须带ESD有线手腕带，ESD手套e) 尽可能不要打开包装袋f) 有不合格品隔离时，必须放在ESD容器内g) 检验完，复原包装，并标明数量2. W/H区域a) PCB板及IGBT货位帖ESD警告标签b) 保持包装完好c) KANBAN发料时，整箱发放(调整KANBAN数量)，禁止打开包装d) 零星发料时，必须带ESD手套，必须放在ESD容器内3. 生产线区域以下ESD工作台，夹具，存储小车要有良好接地40/60：2, 4, 5，6，8, 980/200：2，3，4, 5，6，7G3K：1-7ESD工作台面，夹具，存储小车每两周检测一次需ESD有线手腕带，每天检测一次，专人监督PW九号站，G3K一号站，需离子风机必须带ESD有线手腕带PCB板及IGBT货位帖ESD警告标签货架上的元件必须保持完好包装，有盖的盖好4. 测试区域需ESD工作台面，每两周检测一次保持ESD工作台面整洁需ESD有线手腕带，每天检测一次，专人监督测试中，需触碰机内的PCB板时，必须带防静电手套；在工作台检查，修理PCB板时，必须带ESD有线手腕带PCB板货位帖ESD警告标签PCB板必须有完好的包装，不能暴露在空气中。
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。
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。
PCB设计的ESD抑止准则
PCB设计的ESD抑止准则随着电气设备的普及和网络的快速发展，人们对电子产品的性能和稳定性要求也越来越高。
而静电放电（ESD）是影响电子设备稳定性的重要因素之一。
在PCB设计中，实施ESD抑制措施非常重要，特别是在高速信号线和敏感部件周围，否则可能会导致数据丢失、设备损坏等问题，给生产商和用户带来极大的损失。
因此，制定科学的PCB设计ESD抑止准则是极为必要的。
一、ESD抑制准则的基础1.了解ESD现象和特点ESD是空气中自然形成的静电在器件或电线间产生的放电，使得电压急剧升高，此过程可能造成电子器件的损坏。
同时，在工作环境中形成的ESD，也是造成系统故障和性能下降的主要原因之一。
2.知道ESD阻挡导体的特性ESD抑制准则的首要目标是确保静电电荷转移，并在信号传输线上产生尽可能少的电场。
因此，防止电流流过电动机的尺寸很重要，并且为了保证信号的完整性和性能，屏蔽阻挡应尽可能地放在源和引脚，并通过提高接地面积来保护。
3.掌握电机的安装位置和尺寸安装电动机时，要保证其位置合理，并能在尽可能少的空间内提供所需的保护。
如果是多电流信号，则应尽可能少的间隔开接线，以便保证信号在传输中的完整性。
4.掌握合适的材料和工艺在PCB布局和设计过程中，需要使用适当的材料和工艺，以确保抑制ESD的性能。
抗ESD的材料包括RFMT、polyolefin 和polyamide等。
此外，适当的处理和涂层技术也可以增强板材的抗静电能力。
二、ESD抑制准则的相关措施1.使用压敏电阻器压敏电阻器可以在绝缘电阻较低的情况下减少ESD，提高安全性能。
同时，它们还可以抵抗过电压和过电流，确保设备的正常工作。
2.增强地线的功能地线通常用来排除静电放电的干扰和干扰，同时也用来接地电路元件和其他设备。
在PCB设计中，要将地线和其他元件尽可能多地连接，以便排除ESD。
3.引线串在一起在高速信号线和敏感元器件附近的引线通常会发生ESD，因此应该将它们串在一起，以增加其抗ESD能力。
设计中的ESD防护
设计中的ESD防护电子设计防护要求：1、在PCB设计中，应用静电防护设计，有助于提高系统ESD抗骚扰能力。
（1）PCB线要求尽量短，将PCB的空余部分全部填以地线，信号线应尽量靠近grand 以使环路包围面积尽量小。
（2）尽可能在PCB上使用完整的地线面，使用多层板可增强ESD的免疫力（3）加强电源线和地线之间的电容耦合，A：使电源线与地线靠得很近，或采用多层PCB板。
这将在电源线和地线间产生更多的寄生电容。
B：在电源线与地线之间接入高频旁路电容（电容组合方式可适用于静电放电频率较低和较高的场合）。
（4）相互之间连线较多的元件要靠在一起，所有元件必须尽可能靠近I/O连接器。
（5）PCB上的机壳地线的阻抗要低，隔离要好。
A、隔离机壳地线的最好方法是使之远离电子仪器。
B、机壳地线的长度不能超过其宽度的四或五倍。
（6）根据SCH上的一般要求场合，增设低成本的spark gaps（放电间隙）措施（7）SCH中设置的保护电路及组件应根据SCH的指引尽量靠近被保护的部分（参数〈3cm〉。
（8）对于外露的功能端口周边最好没有与其不相关的、易受ESD影响的电路或组件（参数大于6cm，最好大于10cm ）（9）在螺丝固定孔周边需考虑较大接触面（参数半径大于6cm），而且层间用灌孔处理，直接与底面接触。
2、在SCH设计中，应指出薄弱位置并增设保护措施，也应对一般位置提出增设spark gapsPCB L ayout要求。
（1）对所有的I/O cable进行ESD防护（直接加在I/O conector）（2）不用的输入端不允许处于不连续或悬浮状态（3）输入为高阻的，设一分流电容滤波器或ESD突波吸收器（4）输入为低阻的，使用铁氧体元件（5）在ESD的压制上，电感元件比电容元件滤波效果好结构设计的防护要求外壳设计是一个阻止ESD辐射及传导耦合的关键（1）上下壳结合边沿加大（参数3-5mm）（2）易受ESD影响的部件（按键板）加隔膜（3）注意按键周边的露空，防范ESD窜入（4）底板推荐选用铁片为主，电镀为次的原则：高度允许的地方尽可能用铁板，并折出位置与PCB下地位连接完好，并在板上加孔减轻重量。
（1）ESD控制的基本原则
（1）ESD控制的基本原则做好ESD防护设计：器件选型、合理布线、设计保护电路等消除和减少静电的产生：减少或消除静电产生的过程、维持过程和材料处于等电势等使静电荷泻放与中和：使用静电导体、接地、电离器来泻放与中和静电保护产品免遭ESD伤害：使用防静电材料包装和储运（2）防静电区设计原则抑制静电荷的积累和静电压的产生。
如设备、仪器、工装不使用塑料、有机玻璃、普通塑料袋。
安全、迅速、有效地消除已产生的静电荷，使用有绳防静电腕带、防静电椅、防静电周转车、防静电周转箱。
保证静电压小于100V。
（3）防静电系统要素1.地面防静电地面（防静电水磨石，防静电地板）体电阻10 5 ～10 9 Ω，敷设地线网。
2.工位3.接地a、防静电工作区必须有安全可靠的防静电接地装置，地电阻小于4 Ω。
b、工作台面、地垫、坐椅和其它导静电的ESD保护设施均应通过限流电阻接入地线，腕带等应通过工作台顶面接地点与地线连接，工作台不可相互串联接地。
c、防静电工作区接地系统，包括限流电阻和连接端子应连接可靠并具有一定载流能力，限流电阻值选择应保证漏泄电流不超过5mA，下限值取为1M Ω 。
4.温湿度20~30℃，相对湿度30~70%。
5.增湿增湿器使空气潮湿，防止静电荷积累，此法不适于增湿后会产生有害影响的场地。
6.电离器不能有效地泄放静电荷的场合，可采用电离器通过空气中的正负离子来防止和中和元器件和其它物体上电荷积累，电离能力大于250V/s 。
7.人体穿防静电工作服、工作鞋，戴有绳防静电腕带、手套、指套等。
8.包装静电敏感器件应采取防静电保护性包装，如防静电袋、防静电盒等。
9.贮存、运输静电敏感器件必须存放在防静电容器（箱、袋）内，并用防静电运输工具（箱、车）周转。
贮运中要远离静电场、电磁场或放射场。
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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1. 避免在PCB 边缘安排重要的信号线，如时钟和复位信号等；
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；
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 乘以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。