下面介紹PCB設計中防止ESD電流流入PCB的方法：

最近我們在做電子產品的ESD測試。 從不同產品的測試結果來看，我們發現這個ESD是一個非常重要的測試：如果電路板設計不好，靜電的引入會導致產品死機甚至元器件損壞。 之前，我只是注意到ESD會損壞元器件，沒想到我們對電子產品也應該引起足夠的重視。

ESD，也稱為靜電放電。 由所學知識可知，靜電是一種自然現象，通常是通過電器之間的接觸、摩擦、感應等方式產生的。 其特點是長期積累，電壓高（可產生數千伏甚至數萬伏的靜電），電量小，電流小，動作時間短。 對于電子產品來說，如果ESD設計沒有做好，電子電器產品往往會不穩定，甚至損壞。

ESD放電測試通常有兩種方法：接觸放電和空氣放電。 接觸放電是直接對被測設備進行放電； 空氣放電又稱間接放電，是強磁場耦合到相鄰電流回路引起的。 這兩種測試的測試電壓一般為2KV-8KV，不同地區要求不同。 因此，在設計之前，有必要了解產品所針對的PCB市場。

以上兩種情況是電子產品在人體接觸電子產品時，因人體帶電或其他原因不能工作的基本測試。

世界各地的濕度情況不同，但同時，如果一個地區的空氣濕度不同，產生的靜電也不同。 下表是采集到的數據，從中我們可以看出靜電隨著空氣濕度的降低而增加。 這也間接解釋了為什么北方冬天脫毛時產生的靜電火花很大的原因。

既然靜電危害如此之大，我們該如何防護呢？ 我們在設計靜電防護時，通常采取三個步驟：防止外部電荷流入電路板造成損壞； 防止外部磁場損壞電路板； 防止靜電場引起的危險。

在實際PCB電路設計中，我們會采用以下一種或多種方法進行靜電防護：

1、用于靜電保護的雪崩二極管。 這也是設計中經常使用的一種方法。 典型的方法是在關鍵信號線上并聯一個雪崩二極管到地。

這種方法利用雪崩二極管的快速響應和穩定的鉗位能力，可以在短時間內消耗掉積累的高電壓，以保護電路板。

2、電路保護采用高壓電容。

在這種做法中，通常在I/O連接器或關鍵信號位置放置耐壓至少為1.5KV的陶瓷電容，連接線盡量短，以減少連接線的電感。 如果使用耐壓低的電容器，會損壞電容器，失去保護作用。

3、采用氧化鐵磁珠作電路保護。

氧化鐵磁珠可以衰減ESD電流，抑制輻射。 當面臨兩個問題時，鐵氧體磁珠是一個不錯的選擇。

4、火花隙法。

這種方法見于一件材料。 具體做法是由銅片組成的微帶線層由三角形銅片組成，其尖端相互對齊。 三角形銅片的一端接信號線，另一端接地。 有靜電時，會產生尖端放電，消耗電能。

5、采用LC濾波器保護電路。

LC濾波器可有效減少進入電路的高頻靜電。 電感的感抗可以很好的阻止高頻ESD進入電路，而電容則將ESD的高頻能量分流到地。 同時，該類濾波器可以平滑信號邊沿，減少射頻影響，在信號完整性方面性能得到進一步提升。

6、多層PCB板ESD保護。

在資金允許的情況下，選擇多層板也是防止ESD的有效手段。 在多層板中，由于靠近走線有完整的地平面，ESD可以更快地耦合到低阻抗平面，從而起到保護關鍵信號的作用。

7、PCB線路板周圍保護膠帶的保留方法。

這種方法通常用于在電路板周圍畫出沒有組裝和焊接層的布線。 如果條件允許，將接線連接到外殼上。 同時注意走線不能形成閉合環路，以免形成環形天線造成更大的麻煩。

8、電路保護采用帶鉗位二極管的CMOS器件或TTL器件。

這種方法利用隔離原理來保護電路板。 由于這些器件有鉗位二極管保護，在實際電路設計中降低了設計的復雜度。

9、經常使用去耦電容。

這些去耦電容器應具有低 ESL 和 ESR 值。 對于低頻 ESD，去耦電容器會減小環路面積。 因為它的ESL作用削弱了電解質的作用，可以更好的濾除高頻能量。

總之一句話，ESD雖然可怕，甚至可能帶來嚴重的后果。 但是，只有保護電路上的電源和信號線，才能有效防止ESD電流流入PCB。 其中我老大常說“一塊板子接地好才是王道”，希望這句話也能帶來打破天窗的效果。