靜電(diàn)對于精(jīng)密的半導體(tǐ)芯片會造成各種損傷，例如穿透元器件内部薄的絕緣層；損毀MOSFET和CMOS元器件的栅極；CMOS器件中(zhōng)的觸發器鎖死；短路反偏的PN結；短路正向偏置的PN結；熔化有(yǒu)源器件内部的焊接線(xiàn)或鋁線(xiàn)。為(wèi)了消除靜電(diàn)釋放(ESD)對電(diàn)子設備的幹擾和破壞，需要采取多(duō)種技(jì )術手段進行防範。
在PCB闆的設計當中(zhōng)，可(kě)以通過分(fēn)層、恰當的布局布線(xiàn)和安(ān)裝(zhuāng)實現PCB的抗ESD設計。在設計過程中(zhōng)，通過預測可(kě)以将絕大多(duō)數設計修改僅限于增減元器件。通過調整PCB布局布線(xiàn)，能(néng)夠很(hěn)好地防範ESD。以下是一些常見的防範措施。
盡可(kě)能(néng)使用(yòng)多(duō)層PCB，相對于雙面PCB而言，地平面和電(diàn)源平面，以及排列緊密的信号線(xiàn)-地線(xiàn)間距能(néng)夠減小(xiǎo)共模阻抗和感性耦合，使之達到雙面PCB的1/10到1/100。盡量地将每一個信号層都緊靠一個電(diàn)源層或地線(xiàn)層。對于頂層和底層表面都有(yǒu)元器件、具(jù)有(yǒu)很(hěn)短連接線(xiàn)以及許多(duō)填充地的高密度PCB，可(kě)以考慮使用(yòng)内層線(xiàn)。
對于雙面PCB來說，要采用(yòng)緊密交織的電(diàn)源和地栅格。電(diàn)源線(xiàn)緊靠地線(xiàn)，在垂直和水平線(xiàn)或填充區(qū)之間，要盡可(kě)能(néng)多(duō)地連接。一面的栅格尺寸小(xiǎo)于等于60mm，如果可(kě)能(néng)，栅格尺寸應小(xiǎo)于13mm。
确保每一個電(diàn)路盡可(kě)能(néng)緊湊。
盡可(kě)能(néng)将所有(yǒu)連接器都放在一邊。
如果可(kě)能(néng)，将電(diàn)源線(xiàn)從卡的中(zhōng)央引入，并遠(yuǎn)離容易直接遭受ESD影響的區(qū)域。
在引向機箱外的連接器(容易直接被ESD擊中(zhōng))下方的所有(yǒu)PCB層上，要放置寬的機箱地或者多(duō)邊形填充地，并每隔大約13mm的距離用(yòng)過孔将它們連接在一起。
在卡的邊緣上放置安(ān)裝(zhuāng)孔，安(ān)裝(zhuāng)孔周圍用(yòng)無阻焊劑的頂層和底層焊盤連接到機箱地上。
PCB裝(zhuāng)配時，不要在頂層或者底層的焊盤上塗覆任何焊料。使用(yòng)具(jù)有(yǒu)内嵌墊圈的螺釘來實現PCB與金屬機箱/屏蔽層或接地面上支架的緊密接觸。
在每一層的機箱地和電(diàn)路地之間，要設置相同的“隔離區(qū)”；如果可(kě)能(néng)，保持間隔距離為(wèi)0.64mm。
在卡的頂層和底層靠近安(ān)裝(zhuāng)孔的位置，每隔100mm沿機箱地線(xiàn)将機箱地和電(diàn)路地用(yòng)1.27mm寬的線(xiàn)連接在一起。與這些連接點的相鄰處，在機箱地和電(diàn)路地之間放置用(yòng)于安(ān)裝(zhuāng)的焊盤或安(ān)裝(zhuāng)孔。這些地線(xiàn)連接可(kě)以用(yòng)刀(dāo)片劃開，以保持開路，或用(yòng)磁珠/高頻電(diàn)容的跳接。
如果電(diàn)路闆不會放入金屬機箱或者屏蔽裝(zhuāng)置中(zhōng)，在電(diàn)路闆的頂層和底層機箱地線(xiàn)上不能(néng)塗阻焊劑，這樣它們可(kě)以作(zuò)為(wèi)ESD電(diàn)弧的放電(diàn)極。
要以下列方式在電(diàn)路周圍設置一個環形地：
(1)除邊緣連接器以及機箱地以外，在整個外圍四周放上環形地通路。
(2)确保所有(yǒu)層的環形地寬度大于2.5mm。
(3)每隔13mm用(yòng)過孔将環形地連接起來。
(4)将環形地與多(duō)層電(diàn)路的公(gōng)共地連接到一起。
(5)對安(ān)裝(zhuāng)在金屬機箱或者屏蔽裝(zhuāng)置裏的雙面闆來說，應該将環形地與電(diàn)路公(gōng)共地連接起來。不屏蔽的雙面電(diàn)路則應該将環形地連接到機箱地，環形地上不能(néng)塗阻焊劑，以便該環形地可(kě)以充當ESD的放電(diàn)棒，在環形地(所有(yǒu)層)上的某個位置處至少放置一個0.5mm寬的間隙，這樣可(kě)以避免形成一個大的環路。信号布線(xiàn)離環形地的距離不能(néng)小(xiǎo)于0.5mm。
在能(néng)被ESD直接擊中(zhōng)的區(qū)域，每一個信号線(xiàn)附近都要布一條地線(xiàn)。
I/O電(diàn)路要盡可(kě)能(néng)靠近對應的連接器。
對易受ESD影響的電(diàn)路，應該放在靠近電(diàn)路中(zhōng)心的區(qū)域，這樣其他(tā)電(diàn)路可(kě)以為(wèi)它們提供一定的屏蔽作(zuò)用(yòng)。
通常在接收端放置串聯的電(diàn)阻和磁珠，而對那些易被ESD擊中(zhōng)的電(diàn)纜驅動器，也可(kě)以考慮在驅動端放置串聯的電(diàn)阻或磁珠。
通常在接收端放置瞬态保護器。用(yòng)短而粗的線(xiàn)(長(cháng)度小(xiǎo)于5倍寬度，最好小(xiǎo)于3倍寬度)連接到機箱地。從連接器出來的信号線(xiàn)和地線(xiàn)要直接接到瞬态保護器，然後才能(néng)接電(diàn)路的其他(tā)部分(fēn)。
在連接器處或者離接收電(diàn)路25mm的範圍内，要放置濾波電(diàn)容。
(1)用(yòng)短而粗的線(xiàn)連接到機箱地或者接收電(diàn)路地(長(cháng)度小(xiǎo)于5倍寬度，最好小(xiǎo)于3倍寬度)。
(2)信号線(xiàn)和地線(xiàn)先連接到電(diàn)容再連接到接收電(diàn)路。
要确保信号線(xiàn)盡可(kě)能(néng)短。
信号線(xiàn)的長(cháng)度大于300mm時，一定要平行布一條地線(xiàn)。
确保信号線(xiàn)和相應回路之間的環路面積盡可(kě)能(néng)小(xiǎo)。對于長(cháng)信号線(xiàn)每隔幾厘米便要調換信号線(xiàn)和地線(xiàn)的位置來減小(xiǎo)環路面積。
從網絡的中(zhōng)心位置驅動信号進入多(duō)個接收電(diàn)路。
确保電(diàn)源和地之間的環路面積盡可(kě)能(néng)小(xiǎo)，在靠近集成電(diàn)路芯片每一個電(diàn)源管腳的地方放置一個高頻電(diàn)容。
在距離每一個連接器80mm範圍以内放置一個高頻旁路電(diàn)容。
在可(kě)能(néng)的情況下，要用(yòng)地填充未使用(yòng)的區(qū)域，每隔60mm距離将所有(yǒu)層的填充地連接起來。
确保在任意大的地填充區(qū)(大約大于25mm×6mm)的兩個相反端點位置處要與地連接。
電(diàn)源或地平面上開口長(cháng)度超過8mm時，要用(yòng)窄的線(xiàn)将開口的兩側連接起來。
複位線(xiàn)、中(zhōng)斷信号線(xiàn)或者邊沿觸發信号線(xiàn)不能(néng)布置在靠近PCB邊沿的地方。
将安(ān)裝(zhuāng)孔同電(diàn)路公(gōng)地連接在一起，或者将它們隔離開來。
(1)金屬支架必須和金屬屏蔽裝(zhuāng)置或者機箱一起使用(yòng)時，要采用(yòng)一個零歐姆電(diàn)阻實現連接。
(2)确定安(ān)裝(zhuāng)孔大小(xiǎo)來實現金屬或者塑料支架的可(kě)靠安(ān)裝(zhuāng)，在安(ān)裝(zhuāng)孔頂層和底層上要采用(yòng)大焊盤，底層焊盤上不能(néng)采用(yòng)阻焊劑，并确保底層焊盤不采用(yòng)波峰焊工(gōng)藝進行焊接。
不能(néng)将受保護的信号線(xiàn)和不受保護的信号線(xiàn)并行排列。
要特别注意複位、中(zhōng)斷和控制信号線(xiàn)的布線(xiàn)。
(1)要采用(yòng)高頻濾波。
(2)遠(yuǎn)離輸入和輸出電(diàn)路。
(3)遠(yuǎn)離電(diàn)路闆邊緣。
PCB要插入機箱内，不要安(ān)裝(zhuāng)在開口位置或者内部接縫處。
要注意磁珠下、焊盤之間和可(kě)能(néng)接觸到磁珠的信号線(xiàn)的布線(xiàn)。有(yǒu)些磁珠導電(diàn)性能(néng)相當好，可(kě)能(néng)會産(chǎn)生意想不到的導電(diàn)路徑。
如果一個機箱或者主闆要内裝(zhuāng)幾個電(diàn)路闆，應該将對靜電(diàn)最敏感的電(diàn)路闆放在最中(zhōng)間
