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一.ESD原理 二.ESD危害 三.ESD防護 ESD產(chǎn)生機理： 一個充電的導體靠近另外一個導體時，就有可能發(fā)生ESD。首先兩個導體之間會建立一個很強的電場，產(chǎn)生由電場引起的擊穿。兩個導體之間的電壓超過他們之間的空氣和絕緣介質(zhì)的擊穿電壓時，就會產(chǎn)生電弧。在0.7ns到10ns的時間里，電弧電流會達到幾十安培，有時會超過100安培。電弧將一直維持到兩個導體接觸短路或者電流低到不能維持電弧為止。 ESD特點： （1）靜電對電子產(chǎn)品損害的特點隱蔽性：人體不能直接感知靜電，除非發(fā)生靜電放電。人體也不一定能有電擊的感覺，這是因為人體感知的靜電放電電壓為2~3KV，所以靜電具有隱蔽性。 （2）潛在性：有些電子元器件受到靜電損傷后的性能沒有明顯的下降，但多次積累放電會給器件造成內(nèi)傷而形成隱患。因此靜電對器件的損傷具有潛在性。 （3）隨機性：電子元件什么情況下會遭受靜電破壞呢？可以這么說，從一個元件產(chǎn)生以后，一直到它損壞以前，所有的過程都受到靜電的威脅，而這些靜電的產(chǎn)生也具有隨機性，其損壞也具有隨機性。 （4）復雜性：靜電放電損傷的實效分析工作，因電子產(chǎn)品的精，細，微小的結構特點而費時，費事，要求較高的技術并往往需要使用掃描電鏡等高精密儀器。 ESD危害： 1、引起電子設備的故障或誤動作，造成電磁干擾．如：驅(qū)動電路程序被ESD打亂，出現(xiàn)花屏，白屏，聲音不正常。 2、擊穿集成電路和精密的電子元件，半導體元件或者促使元件老化，降低生產(chǎn)成品率． 3、高壓靜電放電造成電擊，危及人身安全． 4、在易燃易爆品或粉塵、油霧的生產(chǎn)場所極易引起爆炸和火災． 5、機器重啟 6、機器花屏 7、機器發(fā)出異常聲音 8、芯片損壞或擊穿（高速端口、高阻輸入端口、模擬端口等ESD電壓較低） 兩個電荷不同的物體接觸產(chǎn)生電流的過程，電荷瞬間從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上。mos器件的柵極和源極間瞬間的高壓（ESD脈沖）會擊穿柵氧化層（幾個納米）和其它結構。ESD是電荷放電，具有電壓高、持續(xù)時間短等特點，因此ESD能量衰減可通過電壓限制、電流限制、高通濾波、帶通濾波等方式。 防護方式： 串聯(lián)電阻（限制輸入輸出電流，但是不能太大，太大則影響噪聲性能、頻率響應）； 導流二極管（引導電流到吸收器件中）； 吸收器件（限制電壓值，吸收ESD脈沖）； 壓敏電阻（發(fā)熱大，反應慢，極簡電容大，不耐用） 靜電防護設計： 1、ESD電流直接流經(jīng)敏感元器件,造成永久性損壞:如：鍵盤, 或I/O界面的連接器等。要防護這種直接傷害，方法：并聯(lián)一顆靜電抑制器,串聯(lián)一顆電阻或并聯(lián)電容在這些電路上就可以限制流經(jīng)IC的ESD電流。 2、ESD電流流經(jīng)地回路造成復位,重啟，損壞。假設接地線為低阻抗, 經(jīng)ESD脈沖電流通過, IC接地的阻抗 容易產(chǎn)生（地電位）跳動 (Ground Bounce), 這種地的電位彈跳會使IC重置或鎖定,IC如被鎖定時非常容易被供應的電源摧毀。要防止這種地電位跳動。方法：電源并聯(lián)一顆靜電抑制器,串聯(lián)一顆電阻或并聯(lián)電容在這些電路上就可以限制流經(jīng)IC的ESD電流。Layout擴大地層的完整性，地的屏蔽性，地層的吸收性。 3、電磁場間接耦合: 例:如垂直板與水平板之放電, 使電路造成重置, 對于高阻抗組件曾經(jīng)有損壞之報告,這種失效模式與PCB環(huán)路面積，機構屏蔽好壞而定。要防護這種電磁場間接耦合。方法：可以從機體的結構屏蔽和PCB設計布線著手。 Layout擴大地層的完整性，地的屏蔽性，地層的吸收性。 4、PCB布線上注意事項： （1)平整地：鋪銅均勻，保持地的電阻值不變。 （2）環(huán)繞地：數(shù)據(jù)線用地包圍 （3）地孔越多越好，并使每層地緊密連合一起 （4）要有良好的地線層。良好的地線層處處等電位，不會產(chǎn)生共模電阻偶合，也不會經(jīng)地線形成環(huán)流產(chǎn)生天線效應；良好的地線層能使靜電放電以最短的路徑進入地線而消失。建立良好的地線層最好的方法是采用多層板，一層專門用作線地層；如果只能用雙面板，應當盡量從正面走線，反面用作地線層，不得已才從反面過線。 （5）保持足夠的距離。對于可能出現(xiàn)ESD 耦合或幅射的兩根線或兩組線要保持足夠的距離，如濾波器的輸入與輸出、光偶的輸入與輸出、交流電源線與弱信號線等。 （6）長加低通濾波器。走線盡量短捷，不得已的情況下，長線應當在合理的位置插入電容、ESD靜電抑制器，RC或LC低通濾波器。 （7）除了電源，地線，能用細線的不要用粗線。因為PCB上的每一根走線既是有用信號的載體，又是接收幅射干擾的干線，走線越長、越粗，天線效應越強。 三種擊穿方式： 熱擊穿（P-N介面破壞） 介電擊穿（氧化層破壞） 金屬汽化（金屬線被汽化而開路）
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