如何在PCB设计中增强防静电ESD功能

在PCB设计 中，可以通过分层、恰当的 布局布线 和安装实现PCB的抗ESD设计。在设计过程中，通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。通过调整PCB 布局布线 ，能够很好地防范ESD。　
来自人体、环境甚至电子设备内部的静电对于精密的半导体芯片会造成各种 损伤 ，例如穿透元器件内部薄的绝缘层；损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极；CMOS器件中的触发器锁死；短路反偏的PN结；短路正向偏置的PN结；熔化有源器件内部的焊接线或铝线。为了消除静电释放(ESD)对电子设备的干扰和破坏，需要采取多种技术手段进行防范。　
在PCB板的设计当中，可以通过分层、恰当的 布局布线 和安装实现PCB的抗ESD设计。在设计过程中，通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。通过调整PCB 布局布线 ，能够很好地防范ESD。以下是一些常见的防范措施。
尽可能使用多层PCB，相对于双面PCB而言，地平面和电源平面，以及排列紧密的 信号线 - 地线 间距能够减小共模阻抗和感性耦合，使之达到双面PCB的 1/10到1/100。尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或 地线 层。对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB，可以考虑使用内层线。

对于双面PCB来说，要采用紧密交织的电源和地栅格。电源线紧靠 地线 ，在垂直和水平线或填充区之间，要尽可能多地连接。一面的栅格尺寸小于等于60mm，如果可能，栅格尺寸应小于13mm。
确保每一个电路尽可能紧凑。
尽可能将所有连接器都放在一边。　
　
如果可能，将电源线从卡的中央引入，并远离容易直接遭受ESD影响的区域。
在引向机箱外的连接器(容易直接被ESD击中)下方的所有PCB层上，要放置宽的机箱地或者多边形填充地，并每隔大约13mm的距离用过孔将它们连接在一起。
在卡的边缘上放置安装孔，安装孔周围用无阻焊剂的顶层和底层焊盘连接到机箱地上。　
PCB装配时，不要在顶层或者底层的焊盘上涂覆任何焊料。使用具有内嵌垫圈的螺钉来实现PCB与金属机箱/屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。

在每一层的机箱接地和电路接地之间设置相同的“隔离区”；如果可能的话，将分隔距离保持在0.64mm。
在卡的顶部和底部靠近安装孔的位置，以每100mm沿机箱地线用1.27mm宽的导线连接机箱接地和电路接地。在这些连接点附近，用于安装的焊盘或安装孔位于机箱接地和电路接地之间。这些接地连接可以用刀片切断以保持其断开状态，也可以用磁珠/高频电容器跨接。
如果将电路板放置在金属机架或屏蔽中，则不应在电路板机箱地线的顶层和底层应用阻焊剂，因此它们可用作ESD电弧的放电电极。
通过以下方式在电路周围设置圆形接地：
（1）除边缘连接器和机箱接地外，在整个外围上放置上环接地路径。
（2）确保所有层的环形接地宽度均大于2.5mm。
（3）每隔13mm通过圆孔连接一次。
（4）将环形接地连接到多层电路的公共接地。
（5）对于安装在金属外壳或屏蔽中的双面板，应将环形接地连接到电路公共接地。非屏蔽双面电路应连接到环形接地和机架接地。不应在环形接地上施加阻焊剂，以便环形接地可用作ESD的放电棒。 0.5mm的间隙可避免形成较大的环路。信号线与环形接地之间的距离不得小于0.5mm。