大家都知道ESD防護(hù)很重要，那么我們?cè)诠ぷ髦腥绾巫龊肊SD防護(hù)？首先小編認(rèn)為，制度和培訓(xùn)非常重要，對(duì)于設(shè)計(jì)人員要有一個(gè)制度讓他們時(shí)刻保持警醒，在設(shè)計(jì)中保障ESD防護(hù)的完成度，其二就是培訓(xùn)員工，有一個(gè)長(zhǎng)效機(jī)制，靜電放電（ESD）往往有電量的轉(zhuǎn)移、電流的產(chǎn)生和電磁場(chǎng)輻射，極易對(duì)電子產(chǎn)品造成破壞，一定要在技術(shù)上和制度同時(shí)保障ESD防護(hù)。

ESD是如何產(chǎn)生的

不同的物質(zhì)，對(duì)外層電子的控制能力不同。當(dāng)兩種物體相互摩擦，對(duì)電子控制能力強(qiáng)的物體就會(huì)從對(duì)電子控制能力弱的物體上吸附更多的電子，從而使這兩個(gè)物體都帶上電荷，吸附到電子的帶上了負(fù)電荷，失去電子的帶上了正電荷。當(dāng)帶電物體和另一個(gè)物體接近或者直接接觸時(shí)，若這兩個(gè)物體的電荷不平衡，電荷會(huì)從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上，從而實(shí)現(xiàn)電荷的再平衡。

電荷轉(zhuǎn)移有兩種方式：

一，直接接觸式，電荷通過(guò)接觸點(diǎn)從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體；

二，當(dāng)兩帶電體足夠接近時(shí)，空氣被電離擊穿，電荷通過(guò)電離的通道從一個(gè)物體，轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上。

二，ESD的特點(diǎn)

當(dāng)兩個(gè)不平衡的帶電體相互接近時(shí)，電荷迅速向接近點(diǎn)轉(zhuǎn)移，當(dāng)足夠接近（或者）時(shí)，這時(shí)電場(chǎng)會(huì)很大，所以電壓也很高，由于電荷轉(zhuǎn)移通道阻抗很小，電荷轉(zhuǎn)移幾乎在一瞬間完成，所以電流會(huì)很大。

ESD參數(shù)值：

ESD電壓：接觸電壓4KV以上， 非接觸電壓8KV以上

ESD電流：峰值30A以上

電流上升時(shí)間： 200ps到10ns。

由于ESD電流上升時(shí)間快，經(jīng)傅里葉變換分析，ESD電流包含300M以上的頻率頻譜。

三，ESD是如何影響系統(tǒng)的

ESD影響系統(tǒng)包含三個(gè)方面：

一，直接損壞器件，如損壞PN結(jié)，破壞MOS電路柵極，熱擊穿。

二，輕微損傷，導(dǎo)致性能變壞，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)導(dǎo)致功能喪失。

三，造成功能錯(cuò)誤，當(dāng)ESD消失后，功能又會(huì)自動(dòng)恢復(fù)。

根據(jù)ESD信號(hào)的特點(diǎn)和ESD形成過(guò)程，ESD損壞設(shè)備包括三種方式：

一，ESD電流，由于ESD電流很大，進(jìn)入IO口很容易造成PN結(jié)等的操作，進(jìn)入地

容易引起地彈，引起功能錯(cuò)誤。

二，ESD電流產(chǎn)生的RF輻射，通過(guò)間接的方式耦合到其它電路中。

三，放電前，兩物體間的電場(chǎng)。電場(chǎng)一般不會(huì)對(duì)電路產(chǎn)生太大的影響，最容易影響

到的是敏感的高阻電路。

四，如何防護(hù)ESD

產(chǎn)生干擾有三個(gè)要素： 干擾體，干擾路徑， 受擾體。

要做好ESD防護(hù)，就需要從這三個(gè)方面著手：

干擾體：對(duì)于接觸受保護(hù)器件的所有人或者物，必須先要除去靜電，才能接觸被保

護(hù)器件，這就從根本上解決了問(wèn)題。

干擾路徑：受保護(hù)器件實(shí)現(xiàn)如外界的隔開(kāi)，使靜電無(wú)法接觸到被保護(hù)物體，如放在

一個(gè)塑膠盒中；

受保護(hù)的物體容易接觸到靜電的地方和敏感部分實(shí)現(xiàn)電氣隔離，如光耦

隔離，磁隔離

受擾體：增加受擾體本身抗ESD干擾能力。

提高抗ESD能力有三個(gè)部分：元器件級(jí)，PCB級(jí)，系統(tǒng)級(jí)。

元器件級(jí)：

對(duì)于容易受到ESD干擾的敏感部分，有兩種防護(hù)措施：

ESD干擾進(jìn)入后，經(jīng)過(guò)衰減到可以承受的等級(jí)，再經(jīng)過(guò)敏感部分，這種器件有：

串入電阻，電感，鐵氧體材料，磁珠

將ESD能量引導(dǎo)到其它抗干擾能力更強(qiáng)的部分，一般是地。

火花間隙，空氣放電管

TVS，雪崩二極管

電容

根據(jù)實(shí)際情況，可以單獨(dú)使用其中的一種方案，或者兩種方案混合。

PCB級(jí)：

一，加強(qiáng)地線(xiàn)。

ESD能量直接進(jìn)入地或者通過(guò)其它手段引導(dǎo)到地，由于ESD瞬時(shí)電流很大，很

小的地阻抗都會(huì)產(chǎn)生很大的電壓差，這會(huì)導(dǎo)致邏輯錯(cuò)誤甚至為會(huì)損壞電路。

1，在PCB的底層和頂層進(jìn)行地覆銅。

2，采用多層PCB電路板，使用單獨(dú)一層做地。使用多層板比雙層板能提高10

到100倍的防護(hù)間接ESD影響的能力。

二，加護(hù)溝進(jìn)行合理的分區(qū)。

1，按照功能，把電路劃分為幾塊，防止電路之間的相互影響。

2，ESD進(jìn)入地后，應(yīng)該防止ESD電流進(jìn)入特別敏感的電路部分，這時(shí)就應(yīng)該

根據(jù)功能將電路和地進(jìn)行合理的分區(qū)，分區(qū)之間采用單點(diǎn)接地，引導(dǎo)ESD

電流的流向。

三，對(duì)于特別敏感的導(dǎo)線(xiàn)的電路進(jìn)行處理，如高阻抗部分。

四，對(duì)于兩地電路板之間的連接，應(yīng)確保連接器之間的低接地阻抗。如兩地板通過(guò)

插針連接時(shí)，應(yīng)該有足夠多的地插針，而且地插針位置也要合理。

五，減少環(huán)路面積，包括信號(hào)環(huán)路和電源環(huán)路。

環(huán)路電流既容易對(duì)外產(chǎn)生RF輻射，也容易接收外接的輻射。

六，確保電源和地之間的緊耦合。

兩種方法： 地和電源之間盡量靠近； 地和電源之間有足夠的退耦電容。

當(dāng)干擾進(jìn)入后，如果影響到電源或者地，由于電源和地的緊耦合，電源和地會(huì)

一起跳動(dòng)，但電位差不會(huì)變，這樣就加強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

七，信號(hào)線(xiàn)要盡量靠近地線(xiàn)，地平面，電源線(xiàn)，這樣可屏蔽外界輻射影響信號(hào)線(xiàn)，

也可以降低信號(hào)線(xiàn)對(duì)外部的輻射。

八，盡量減少導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度。導(dǎo)線(xiàn)就像個(gè)天線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)越長(zhǎng)，天線(xiàn)作用越明顯。

系統(tǒng)級(jí)：

一，容易受到ESD干擾的敏感部分采取一定的屏蔽措施或者絕緣措施，使ESD無(wú)

法到達(dá)敏感部分，如加屏蔽罩，通過(guò)殼體與外界保持足夠的距離。

二，I/O電纜加干擾抑制器。

三，機(jī)架地的連接為低阻抗。

保護(hù)連帶的實(shí)施

什么是保護(hù)邊帶：

保護(hù)邊帶是在PCB四周（頂層和底層）設(shè)置一圈導(dǎo)線(xiàn)。

保護(hù)邊帶的作用：

防止ESD經(jīng)輻射或者傳導(dǎo)耦合直接對(duì)元件產(chǎn)生影響。

實(shí)施保護(hù)邊帶應(yīng)注意的事項(xiàng)：

1，應(yīng)去掉保護(hù)邊帶的絕緣層，將保護(hù)邊帶的銅皮直接裸露在外面，這樣更容易吸收靜電荷。

2，保護(hù)邊帶應(yīng)與元器件，導(dǎo)線(xiàn)保持最少0.5cm的距離，確實(shí)保護(hù)邊帶與電路間電壓擊穿，兩者之間不會(huì)發(fā)生ESD電流電弧放電。

3，保護(hù)邊帶不應(yīng)夠成一個(gè)封閉的環(huán)。封裝的環(huán)相當(dāng)于一個(gè)磁場(chǎng)環(huán)路天線(xiàn)，容易接受外部的輻射。

4，將保護(hù)邊帶分為幾段，分段之間的寬度要大于0.5mm，因?yàn)樵浇?，寄生電容就越大，?duì)于高頻來(lái)說(shuō)，相當(dāng)于通路。