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問題描述：PCB設(shè)計(jì)中，對(duì)于靜電的防護(hù)，一般采用隔離、增強(qiáng)單板靜電免疫力和采用保護(hù)電路三項(xiàng)措施來進(jìn)行設(shè)計(jì)。 對(duì)于PCB上的靜電敏感元器件，在布局時(shí)要考慮其布局在遠(yuǎn)離干擾的地方，特別是離靜電放電源越遠(yuǎn)越好，還有就是電氣隔離，金屬外殼； 增強(qiáng)免疫能力，在面積允許的情況下，可以在PCB板周圍設(shè)計(jì)接地防護(hù)環(huán)，可以參考CompactPCI規(guī)范。大面積地層、電源層，對(duì)于信號(hào)層，一定要緊靠電源或者地層，保證信號(hào)回路最短，對(duì)于干擾源高頻電路等，可以局部屏蔽或者單板整體屏蔽，在電源、地腳附近加不同頻率的濾波電容，集成電路的電源和地之間加去耦電容，信號(hào)線上有選擇的加一些容值合適的電容或者串聯(lián)阻值合適的電阻。 在PCB中使用電壓瞬變抑制器TVS或者TransZorb二極管都是很好的設(shè)計(jì)。 對(duì)于解決EDS，要從系統(tǒng)的角度考慮問題，可以參考下 清華大學(xué)的《PCB電磁兼容技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)踐》一書，希望對(duì)你有所幫助。

回答(1).ESD的意思是“靜電釋放”的意思，它是英文：Electro-Static discharge 的縮寫 ESD知識(shí)介紹 靜電是一種客觀的自然現(xiàn)象，產(chǎn)生的方式多種，如接觸、摩擦等。靜電的特點(diǎn)是高電壓、低電量、小電流和作用時(shí)間短的特點(diǎn)。 人體自身的動(dòng)作或與其他物體的接觸，分離，摩擦或感應(yīng)等因素，可以產(chǎn)生幾千伏甚至上萬伏的靜電。 靜電在多個(gè)領(lǐng)域造成嚴(yán)重危害。摩擦起電和人體經(jīng)典是電子工業(yè)中的兩大危害。 生產(chǎn)過程中靜電防護(hù)的主要措施為靜電泄露、耗散、中和、增濕，屏蔽與接地。 人體靜電防護(hù)系統(tǒng)主要有防靜電手腕帶，腳腕帶，工作服、鞋襪、帽、手套或指套等組成，具有靜電泄露，中和與屏蔽等功能。 靜電防護(hù)工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期的系統(tǒng)工程，任何環(huán)節(jié)的失誤或疏漏，都將導(dǎo)致靜電防護(hù)工作的失敗。 靜電的危害： 靜電在我們的日常生活中可以說是無處不在，我們的身上和周圍就帶有很高的靜電電壓，幾千伏甚至幾萬伏。平時(shí)可能體會(huì)不到，人走過化纖的地毯靜電大約是35000伏，翻閱塑料說明書大約7000伏，對(duì)于一些敏感儀器來講，這個(gè)電壓可能會(huì)是致命的危害。 靜電學(xué)主要研究靜電應(yīng)用技術(shù)，如靜電除塵、靜電復(fù)印、靜電生物效應(yīng)等。更主要的是靜電防護(hù)技術(shù)，如電子工業(yè)、石油工業(yè)、兵器工業(yè)、紡織工業(yè)、橡膠工業(yè)以及興航與軍事領(lǐng)域的靜電危害，尋求減少靜電造成的損失 近年來隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展、微電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用及電磁環(huán)境越來越復(fù)雜，靜電放電的電磁場(chǎng)效應(yīng)如電磁干擾（EMI）及電磁兼容性（EMC）問題，已經(jīng)成為一個(gè)迫切需要解決的問題。一方面，一些電阻率很高的高分子材料如塑料,橡膠等的制品的廣泛應(yīng)用以及現(xiàn)代生產(chǎn)過程的高速化, 使得靜電能積累到很高的程度,另一方面，靜電敏感材料的生產(chǎn)和使用, 如輕質(zhì)油品, 火藥, 固態(tài)電子器件等, 工礦企業(yè)部門受靜電的危害也越來越突出,靜電危害造成了相當(dāng)嚴(yán)重的后果和損失。它可以在不經(jīng)意間將昂貴的電子器件擊穿，造成電子工業(yè)年損失達(dá)上百億美元。在興航工業(yè)，靜電放電造成火箭和衛(wèi)星發(fā)射失敗，干擾興航飛行器的運(yùn)行。1967年7月29日，美國(guó)Forrestal航空母艦上發(fā)生嚴(yán)重事故，一家A4飛機(jī)上的導(dǎo)彈突然點(diǎn)火，造成了7200萬美元的損失，并損傷了134人，調(diào)查結(jié)果是導(dǎo)彈屏蔽接頭不合格，靜電引起了點(diǎn)火。1969年底在不到一個(gè)月的時(shí)間內(nèi)荷蘭、挪威、英國(guó)三艘20萬噸超級(jí)油輪洗艙時(shí)產(chǎn)生的靜電引起相繼發(fā)生爆炸。 我國(guó)近年來在石化企業(yè)曾發(fā)生30多起因靜電造成了嚴(yán)重火災(zāi)爆炸事故。許多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都建立了靜電研究機(jī)構(gòu)，我國(guó)從60年代末開始開展了一些靜電研究工作，80年代開始以來, 我國(guó)的靜電研究發(fā)展極為迅速。1981年成立了中國(guó)物理學(xué)會(huì)靜電專業(yè)委員會(huì)并召開了第一次全國(guó)靜電學(xué)術(shù)會(huì)議,全國(guó)性的和各地方的靜電學(xué)術(shù)會(huì)議不斷召開，靜電研究和應(yīng)用的范圍也越來越廣,科研隊(duì)伍不斷壯大。 二.什么是ESD？ 簡(jiǎn)言之，ESD就是電荷的快速中和，電子工業(yè)每年花在這上面的費(fèi)用有數(shù)十億美元之多。我們知道所有的物質(zhì)都由原子構(gòu)成，原子中有電子和質(zhì)子。當(dāng)物質(zhì)獲得或失去電子時(shí)，它將失去電平衡而變成帶負(fù)電或正電，正電荷或負(fù)電荷在材料表面上積累就會(huì)使物體帶上靜電。電荷積累通常因材料互相接觸分離而產(chǎn)生，也可由摩擦引起，稱為摩擦起電。 有許多因素會(huì)影響電荷的積累，包括接觸壓力、摩擦系數(shù)和分離速度等。靜電電荷會(huì)不斷積累，直到造成電荷產(chǎn)生的作用停止、電荷被泄放或者達(dá)到足夠的強(qiáng)度可以擊穿周圍物質(zhì)為止。電介質(zhì)被擊穿后，靜電電荷會(huì)很快得到平衡，這種電荷的快速中和就稱為靜電放電。由于在很小的電......

回答(2).通常說的EMS主要包括兩個(gè)部分：一個(gè)部分是EMI，即發(fā)射部分，是產(chǎn)品對(duì)電網(wǎng)的干擾，通縮的講就是產(chǎn)品對(duì)電網(wǎng)的影響；一個(gè)是EMS，即產(chǎn)品的抗擾度，干擾源來自外界。 ESD即靜電抗擾度，需要解決的是產(chǎn)品對(duì)外界靜電的抵抗能力。解決靜電抗擾度，有兩個(gè)方向：第一，將產(chǎn)品與靜電隔離，在產(chǎn)品外增加屏蔽層，保護(hù)產(chǎn)品；第二，為產(chǎn)品提供良好的接地，有效的疏導(dǎo)靜電流向大地，尤其是薄弱的部分。

回答(3).ESD過程是處于不同電勢(shì)的物體之間的靜電電荷轉(zhuǎn)移過程，其強(qiáng)烈程度受電量大小及物體間距的影響。自然界的雷電是強(qiáng)對(duì)流氣候下典型的ESD現(xiàn)象，瞬間所釋放的巨大能量，能將雷電所經(jīng)過的空氣電離，使空氣變成阻值很低的導(dǎo)電通道，形成極強(qiáng)的電流和高溫，其破壞力不可小覬。 日常生活中的ESD現(xiàn)象頻繁地發(fā)生著，ESD對(duì)電腦的損害，其嚴(yán)重程度與靜電電壓高低和能量大小有關(guān)。如果能量較小，則只能將元件擊穿，電壓消失后，器件性能仍能恢復(fù)到原始狀態(tài)。如果能量較大，在擊穿后接著形成大電流對(duì)元件形成永久性損害，如晶體管元件結(jié)電阻降低、漏電流增大，薄膜電阻器局部介質(zhì)擊穿而發(fā)生阻值漂移等。ESD的危害有一定偶然性，不見得每一次都造成元件徹底報(bào)廢，多數(shù)情況下僅表現(xiàn)為穩(wěn)定性降低。 ESD損害的嚴(yán)重程度還與元件對(duì)靜電的敏感度有關(guān)。 三、設(shè)計(jì)和制造中的防靜電措施 芯片制造工藝按摩爾定律不斷進(jìn)步，低電壓、微功耗、高集成度技術(shù)給我們帶來更新的產(chǎn)品，而ESD對(duì)電腦的危害性也隨之增長(zhǎng)，可以說ESD對(duì)摩爾定律繼續(xù)有效將會(huì)是一個(gè)障礙，這是業(yè)界不愿看到但又不得不面對(duì)的嚴(yán)重問題。在電子行業(yè)中，防靜電技術(shù)已經(jīng)成為一個(gè)熱門技術(shù)，防靜電產(chǎn)品的研發(fā)和制造已經(jīng)發(fā)展為一個(gè)獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)。 ESD防護(hù)是一個(gè)系統(tǒng)工程，在設(shè)計(jì)和制造階段，可從三個(gè)方面著手：一是要防止電腦本身因產(chǎn)生強(qiáng)靜電感應(yīng)而自我損傷，如增加屏蔽和隔離措施、通過增大PCB接地面積改善電荷泄漏通路等；二是要選擇ESD特性好的芯片，不同廠家的同一種芯片性能也會(huì)有所不同，在芯片說明中一般都會(huì)提及；三是增設(shè)ESD保護(hù)電路，抵御外來靜電。 1.芯片的防靜電設(shè)計(jì) 隨著芯片速度的提高，為了縮短引腳長(zhǎng)度而減少信號(hào)串?dāng)_，CPU等超大規(guī)模IC芯片的封裝越來越多地采用倒裝芯片(flip chip)，倒裝 芯片通常面積較大，而厚度很薄，這樣芯片自身成了一個(gè)巨大的電容器，使得芯片可能攜帶大量靜電電荷Q(=C×V)。 其次，CPU、GPU及北橋芯片上的金屬蓋以及散熱片，是個(gè)惹是生非的禍根。諾大的金屬體無異于一個(gè)靜電接收天線，極易吸附芯片周圍 的電場(chǎng)，以及芯片附近導(dǎo)線上的電荷，對(duì)芯片安全構(gòu)成威脅。 綜合上述兩種不利因素，芯片的防靜電設(shè)計(jì)主要從下面兩個(gè)途徑實(shí)現(xiàn)，一是采用緊密型設(shè)計(jì)技術(shù)，盡可能縮小IC核心和I/O的尺寸，以降低寄生電容；二是采用分割器件設(shè)計(jì)的后端鎮(zhèn)流(BEB)、整合的鎮(zhèn)流電路(MBC)版圖設(shè)計(jì)以及多觸點(diǎn)電路設(shè)計(jì)(MFT)等，各放電通道形成相互并聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，使得芯片總體等效電阻值很小，放電能力很強(qiáng)。 2.整機(jī)的屏蔽與接地設(shè)計(jì) 在電腦生產(chǎn)車間，地板、制造設(shè)備、測(cè)試儀器、芯片周轉(zhuǎn)箱、庫房等均為防靜電設(shè)計(jì)，就連操作者也要身穿防靜電服、戴上防靜電手 套。但是，電腦在應(yīng)用過程中，ESD還是有許多的可乘之機(jī)。為了避免感應(yīng)靜電的危害，需要對(duì)整機(jī)進(jìn)行屏蔽和接地。 電腦的金屬機(jī)箱是屏蔽靜電的重要措施，良好的接地措施可使電腦受靜電危害的幾率大大降低。機(jī)箱中的主板、接口卡，軟驅(qū)、硬盤、光驅(qū)等設(shè)備，以及包裹在信號(hào)線外面的金屬屏蔽網(wǎng)，均通過機(jī)箱連接成一個(gè)整體，然后再通過電源地線接入大地，這樣不僅可以消除外來的感應(yīng)靜電，也可以消除設(shè)備自身所產(chǎn)生的摩擦靜電。 當(dāng)然，前提是各部件之間應(yīng)該接觸良好。所以，為保證部件充分接觸，機(jī)箱上設(shè)置有各種彈 性觸點(diǎn)或彈性接觸片 3.接口電路中植入ESD保護(hù)器 芯片是最容易被ESD損壞的器件，因此成為電腦中的重點(diǎn)保護(hù)對(duì)象。而接口電路位于板卡電路的外圍，是抵御ESD的一道防線。在電腦 的各個(gè)接口處接入ESD防護(hù)器件，使靜電在防護(hù)器件上釋放掉，可避免靜電向電......

回答(4).隨著現(xiàn)在信息技術(shù)的快速發(fā)展，電子元器件的芯片的集成度越來越高。iNTEL公司的奔騰4中央處理器芯片內(nèi)有四千多個(gè)晶體管，采用0.18微米電路，運(yùn)算速度成倍提高的同時(shí)，靜電所帶來的問題也日益突出。隨著半導(dǎo)體先進(jìn)工藝進(jìn)入深亞微米，納米結(jié)點(diǎn)后，靜電放電對(duì)芯片的威脅變得更加明顯。生產(chǎn)芯片的廠家對(duì)防靜電提出更高的要求。 每一顆芯片內(nèi)部都需要靜電防護(hù)，然而并不是每家芯片設(shè)計(jì)公司都有靜電防護(hù)專家。也許您在設(shè)計(jì)過程中根本沒有仔細(xì)考慮ESD防護(hù)問題，最后產(chǎn)品測(cè)試也通過了，但是潛在的ESD問題會(huì)造成芯片潛在的失效（在客戶端）。所以我強(qiáng)烈建議在項(xiàng)目前期就要有ESD的設(shè)計(jì)規(guī)劃。 芯片設(shè)計(jì)師通常在芯片上對(duì)連接區(qū)增加輸入防護(hù)。這些輸入防護(hù)網(wǎng)絡(luò)對(duì)基片提供了一個(gè)安全短路（通常是對(duì)地），以便芯片將不會(huì)被因放電而產(chǎn)生的高電壓或大電流所破壞。這種技術(shù)已被證實(shí)對(duì)于限制封裝半導(dǎo)體器件對(duì)ESD的敏感度十分有效。 人體是主要的靜電源之一，芯片生產(chǎn)車間人員和設(shè)備都需要有更嚴(yán)格的靜電防護(hù)措施。 接觸芯片的操作人員須佩帶防靜電手腕帶、防靜電服、防靜電鞋等必備靜電防護(hù)工具，定期作培訓(xùn)。

回答(5).可以學(xué)習(xí)電路設(shè)計(jì)基本原理，總結(jié)的話有很多條經(jīng)驗(yàn)，比如中心敏感，多層接地，轉(zhuǎn)角優(yōu)化等等，可以根據(jù)你所需要設(shè)計(jì)的PCB類型去查相應(yīng)的資料，還有使用ESD管防ESD。

回答(6).1 產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 如果將釋放的靜電看成是洪水的話，那么主要的解決方法與治水類似，就是“堵”和“疏”。如果我們?cè)O(shè)計(jì)的產(chǎn)品有一個(gè)理想的殼體是密不透風(fēng)的，靜電也就無從而入，當(dāng)然不會(huì)有靜電問題了。但實(shí)際的殼體在合蓋處常有縫隙，而且許多還有金屬的裝飾片，所以一定要加以注意。 其一，用“堵”的方法。盡量增加殼體的厚離，即增加外殼到電路板之間的距離，或者通過一些等效方法增加殼體氣隙的距離，這樣可以避免或者大大減少ESD的能量強(qiáng)度。 通過結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，可以增大外殼到內(nèi)部電路之間氣隙的距離從而使ESD的能量大大減弱。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，8kV的ESD在經(jīng)過4mm的距離后能量一般衰減為零。 其二，用“疏”的方法，可以用EMI油漆噴涂在殼體的內(nèi)側(cè)。EMI油漆是導(dǎo)電的，可以看成是一個(gè)金屬的屏蔽層，這樣可以將靜電導(dǎo)在殼體上；再將殼體與PCB（Printed Circuit Board）的地連接，將靜電從地導(dǎo)走。這樣處理的方法除了可以防止靜電，還能有效抑制EMI的干擾。如果有足夠的空間，還可以用一個(gè)金屬屏蔽罩將其中的電路保護(hù)起來，金屬屏蔽罩再連接PCB的GND。 總之，ESD設(shè)計(jì)殼體上需要注意很多地方，首先是盡量不讓ESD進(jìn)入殼體內(nèi)部，最大限度地減弱其進(jìn)入殼體的能量。對(duì)于進(jìn)入殼體內(nèi)部的ESD盡量將其從GND導(dǎo)走，不要讓其危害電路的其它部分。殼體上的金屬裝飾物使用時(shí)一定要小心，因?yàn)楹芸赡軒�來意想不到的結(jié)果，需要特別注意。 2 產(chǎn)品的PCB設(shè)計(jì) 現(xiàn)在產(chǎn)品的PCB（Printed Circuit Board）都是高密度板，通常為4層板。隨著密度的增加，趨勢(shì)是使用6層板，其設(shè)計(jì)一直都需要考慮性能與面積的平衡。一方面，越大的空間可以有更多的空間擺放元器件，同時(shí)，走線的線寬和線距越寬，對(duì)于EMI、音頻、ESD等各方面性能都有好處。另一方面，數(shù)碼產(chǎn)品設(shè)計(jì)的小巧又是趨勢(shì)與需要。所以，設(shè)計(jì)時(shí)需要找到平衡點(diǎn)。就ESD問題而言，設(shè)計(jì)上需要注意的地方很多，尤其是關(guān)于GND布線的設(shè)計(jì)以及線距，很有講究。有些產(chǎn)品中ESD存在很大的問題，一直找不到原因，通過反復(fù)研究與實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)是PCB設(shè)計(jì)中的出現(xiàn)的問題。 為此，這里總結(jié)了PCB設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的要點(diǎn)： (1)PCB板邊（包括通孔Via邊界）與其它布線之間的距離應(yīng)大于0.3mm； (2)PCB的板邊最好全部用GND走線包圍； (3)GND與其它布線之間的距離保持在0.2mm～0.3mm； (4)Vbat與其它布線之間的距離保持在0.2mm～0.3mm; (5)重要的線如Reset、Clock等與其它布線之間的距離應(yīng)大于0.3mm; (6)大功率的線與其它布線之間的距離保持在0.2mm～0.3mm； (7)不同層的GND之間應(yīng)有盡可能多的通孔（VIa）相連； (8)在最后的鋪地時(shí)應(yīng)盡量避免尖角，有尖角應(yīng)盡量使其平滑。 3 產(chǎn)品的電路設(shè)計(jì) 在殼體和PCB的設(shè)計(jì)中，對(duì)ESD問題加以注意之后，ESD還會(huì)不可避免地進(jìn)入到產(chǎn)品的內(nèi)部電路中，尤其是以下一些端口：USB接口、HDMI接口、IEEE1394接口、天線接口、VGA接口、DVI接口、按鍵電路、SIM卡、耳機(jī)及其他各類數(shù)據(jù)傳輸接口，這些端口很可能將人體的靜電引入內(nèi)部電路中。所以，需要在這些端口中使用ESD防護(hù)器件。 以往主要使用的靜電防護(hù)器件是壓敏電阻和TVS器件，但這些器件普遍的缺點(diǎn)是響應(yīng)速度太慢，放電電壓不夠精確，極間電容大，壽命短，電性能會(huì)因多次使用而變差。所以目前行業(yè)中普遍使用專業(yè)的“靜電抑制器”來取代以往的靜電防護(hù)器件 �！办o電抑制器”是專......