近在做電子產品的ESD測試
，從不同的產品的測試結果發現，這個ESD是一項很重要的測試：如果電路板設計的不好，當引入靜電後，會引起產品的死機甚至是元器件的損壞。以前隻注意到ESD會損壞元器件

，沒有想到
，對於電子產品也要引起足夠的重視。

 

ESD，也就是我們常說的靜電釋放(Electro-Static discharge)。從學習過的知識中可以知道
，靜電是一種自然現象
，通常通過接觸、摩擦、電器間感應等方式產生，其特點是長時間積聚、高電壓(可以產生幾千伏甚至上萬伏的靜電)、低電量、小電流和作用時間短的特點。對於電子產品來說，如果ESD設計沒有設計好，常常造成電子電器產品運行不穩定
，甚至損壞。

 

在做ESD放電測試時通常采用兩種方法：接觸放電和空氣放電。接觸放電就是直接對待測設備進行放電;空氣放電也稱為間接放電
，是強磁場對鄰近電流環路耦合產生。這兩種測試的測試電壓一般為2KV-8KV，不同地區要求不一樣
，因此在設計之前，先要弄清楚產品針對的市場。

 

以(yi)上(shang)兩(liang)種(zhong)情(qing)況(kuang)是(shi)針(zhen)對(dui)人(ren)體(ti)在(zai)接(jie)觸(chu)到(dao)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)時(shi)


，因(yin)人(ren)體(ti)帶(dai)電(dian)或(huo)其(qi)他(ta)原(yuan)因(yin)引(yin)起(qi)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)不(bu)能(neng)工(gong)作(zuo)而(er)進(jin)行(xing)的(de)基(ji)本(ben)測(ce)試(shi)。下(xia)圖(tu)是(shi)一(yi)些(xie)地(di)區(qu)在(zai)一(yi)年(nian)中(zhong)不(bu)同(tong)月(yue)份(fen)的(de)空(kong)氣(qi)濕(shi)度(du)統(tong)計(ji)。從(cong)圖(tu)中(zhong)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)Lasvegas全年的濕度  少
，該地區的電子產品要特別注意ESD的保護。

 

 

gedideshiduqingkuangbuyiyang，danshitongshizaiyigediqu
，ruokongqishidubuyiyang
，chanshengdejingdianyebuxiangtong。xiabiaoshisoujidaodeshuju，congzhongkeyikanchujingdiansuizhekongqishidudejianxiaoerbianda。zheyejianjiedeshuomingbeifangdedongtian，tuomaoyishichanshengdejingdianhuohuahendadeyuanyin。

 

 

既然靜電這麼大的為危害，我們如何進行防護呢?我們在進行靜電防護設計時通常分三步走：防止外部電荷流入電路板而產生損壞;防止外部磁場對電路板產生損壞;防止靜電場產生的危害。

 

 

在實際電路設計中我們會采用以下幾種方法的一種或幾種來進行靜電保護：

 

1

、雪崩二極管來進行靜電保護

 

這zhe也ye是shi設she計ji中zhong經jing常chang用yong到dao的de一yi種zhong方fang法fa，典dian型xing做zuo法fa就jiu是shi在zai關guan鍵jian信xin號hao線xian並bing聯lian一yi雪xue崩beng二er極ji管guan到dao地di。該gai法fa是shi利li用yong雪xue崩beng二er極ji管guan快kuai速su響xiang應ying並bing且qie具ju有you穩wen定ding鉗qian位wei的de能neng力li，可ke以yi在zai較jiao短duan的de時shi間jian內nei消xiao耗hao聚ju集ji的de高gao電dian壓ya進jin而er保bao護hu電dian路lu板ban。

 

2、使用高壓電容進行電路保護

 

該做法通常將耐壓至少為1.5KV的陶瓷電容放置在I/O連lian接jie器qi或huo者zhe關guan鍵jian信xin號hao的de位wei置zhi，同tong時shi連lian接jie線xian盡jin可ke能neng的de短duan，以yi便bian減jian小xiao連lian接jie線xian的de感gan抗kang。若ruo采cai用yong了le耐nai壓ya低di的de電dian容rong，會hui引yin起qi電dian容rong的de損sun壞huai而er失shi去qu保bao護hu的de作zuo用yong。

 

3、采用鐵氧磁珠進行電路保護

 

鐵氧磁珠可以很好的衰減ESD電流，並且還能抑製輻射。當麵臨著兩方麵問題時，一個鐵氧磁珠會時一個很不錯的選擇。

 

4
、火花間隙法

 

這種方法是在一份材料中看到的，具體做法是在銅皮構成的微帶線層使用  相互對準的三角銅皮構成，三角銅皮一端連接在信號線，另一個三角銅皮連接地。當有靜電時會產生  放電進而消耗電能。

 

5、采用LC濾波器的方法進行保護電路

 

LC組成的濾波器可以有效的減小高頻靜電進入電路。電感的感抗特性能很好的抑製高頻ESD進入電路，而電容有分流了ESD的高頻能量到地。同時，該類型的濾波器還可以圓滑信號邊緣而較小RF效應，性能方麵在信號完整性方麵又有了進一步的提高。

 

6、多層板進行ESD防護

 

當資金允許的情況下，選擇多層板也是一種有效防止ESD的一種手段。在多層板中，由於有了一個完整的地平麵靠近走線
，這樣可以使ESD更加快捷的耦合到低阻抗平麵上，進而保護關鍵信號的作用。

 

7、電路板外圍留保護帶的方法保護法

 

zhezhongfangfatongchangshizaidianlubanzhouweihuachubujiazuhancengdezouxian。zaitiaojianyunxudeqingkuangxiajianggaizouxianlianjiezhiwaike，tongshiyaozhuyigaizouxianbunenggouchengyigefengbidehuan，yimianxingchenghuanxingtianxianeryinrugengdademafan。

 

8
、采用有鉗位二極管的CMOS器件或者TTL器件進行電路的保護

 

這種方法是利用了隔離的原理進行電路板的保護

，由於這些器件有了鉗位二極管的保護，在實際電路設計中減小了設計的複雜度。

 

9、多采用去耦電容

 

這些去耦電容要有低的ESL和ESR數值，對於低頻的ESD來說，去耦電容減小了環路的麵積，由於其ESL的作用使電解質作用減弱，可以更好的濾除高頻能量。

 

總之，ESD雖然可怕，甚至會帶來嚴重後果，但是，隻有保護好電路上電源和信號線，那麼就能有效的防止ESD的電流流入PCB中。其中，我老大經常說的一句“一個板子的良好接地才是王道”，希望這句話也能給大家帶來打破天窗的效果。