電路板抗靜電設計的ESD要點

來源：發布日期 2021-02-05 13:49:05瀏覽：-

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剛入門的工程師在對電路板設計防止ESD抗靜電的前提，首先必須知道ESD是什么以及ESD進入電子設備的過程。一個充電的導體接近另一個導體時，就有可能發生ESD。  

ESD的產生機理  

首先，兩個導體之間會建立一個很強的電場，產生由電場引起的擊穿。兩個導體之間的電壓超過它們之間空氣和絕緣介質的擊穿電壓時，就會產生電弧。在0.7ns到10ns的時間里，電弧電流會達到幾十安培，有時甚至會超過100安培。電弧將一直維持直到兩個導體接觸短路或者電流低到不能維持電弧為止,ESD的產生取決于物體的起始電壓、電阻、電感和寄生電容：  

1.可能產生電弧的實例有人體、帶電器件和機器。  

2.可能產生尖峰電弧的實例有手或金屬物體。  

3.可能產生同極性或者極性變化的多個電弧的實例有家具  

電路板設計防護ESD注意事項  

電路板設計對防靜電影響重大，所以必須在設計前就得考慮靜電防護問題，而不是在板子出來后才加以修正。加ESD二極管絕對是簡單而實用的防靜電方式，但它還是需要在畫線路圖時就選好具體料號或封裝，并在電路板上留好位置，一旦在測試當中沒辦法通過時就可以把它加上再測，當然，如果不加ESD二極管也能通過那就更好了。

如果沒留位置且測試通不過，這是件麻煩事。ESD二極管應用時需要考慮設計，需要考慮泄放路徑的最短化，再好的ESD二極管如果設計不好，它同樣沒辦法起到防靜電的作用。  

   不管選擇怎樣的ESD二極管器件，它們在電路板上的布局非常重要。盡可能使用多層電路板，相對于雙層電路板而言，地平面和電源平面，以及排列緊密的信號線-地線間距能夠減少共模阻抗和感性耦合，使之達到雙面PCB的1/10和1/100。

ESD二極管布局前的導線長度應該減到最小，因為快速(0.7ns)ESD放電電流在電感性布線上感應出很高的電壓尖峰，影響ESD保護的性能。