靜電是人們非常熟悉的一種自然現(xiàn)象。靜電的許多功能已經(jīng)應(yīng)用到軍工或民用產(chǎn)品中，如靜電除塵、靜電噴涂、靜電分離、靜電復(fù)印等。然而，靜電放電ESD卻又成為電子產(chǎn)品和設(shè)備的一種危害，造成電子產(chǎn)品和設(shè)備的功能混亂甚至部件損壞。現(xiàn)代半導(dǎo)體器件的規(guī)模越來(lái)越大，工作電壓越來(lái)越低，導(dǎo)致了半導(dǎo)體器件對(duì)外界電磁騷擾敏感程度也大大提高。ESD對(duì)于電路引起的干擾、對(duì)元器件、CMOS電路造成的破壞等問(wèn)題越來(lái)越引起人們的重視。電子設(shè)備的ESD也開始作為電磁相容性測(cè)試的一項(xiàng)重要內(nèi)容寫入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中。

1、靜電成因及其危害

靜電是兩種電系數(shù)不同的物質(zhì)摩擦?xí)r，正負(fù)極性的電荷分別積累在兩個(gè)物體上而形成。當(dāng)兩個(gè)物體接觸時(shí)，其中一個(gè)趨從于另一個(gè)吸引電子，因而兩者會(huì)形成不同的充電電位。就人體而言，衣服與皮膚之間的摩擦發(fā)生的靜電是人體帶電主要原因之一。

靜電源于其它物體接觸時(shí)，依據(jù)電荷中和的物理存在著電荷流動(dòng)，傳送足夠的電量以抵消電壓。在高速電量的傳送過(guò)程中，將產(chǎn)生潛在的破壞電壓、電流以及電磁場(chǎng)。嚴(yán)重時(shí)，將其中物體擊毀，這就是靜電放電。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中定義：靜電放電是具有不同降低電位的物體互相靠近或直接接觸引起的電荷轉(zhuǎn)移（GB/T4365-1995），一般用ESD表示。ESD會(huì)導(dǎo)致電子設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞或操作失常。

靜電對(duì)器件造成的損壞有顯性和隱性兩種。隱性損壞在當(dāng)時(shí)看不出來(lái)，但器件變得更脆弱，在過(guò)壓高、溫等條件下極易損壞。

2、產(chǎn)品的PCB設(shè)計(jì)

現(xiàn)在產(chǎn)品的PCB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)抑制都需要考慮性能的平衡。一方面，越大的空間可以有更多的空間擺放元器件，同時(shí)，走線的線寬跟線距寬，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)的需要。所以，設(shè)計(jì)時(shí)需要找到平衡點(diǎn)。就ESD問(wèn)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(wèn)題，一直找不到原因，通過(guò)反復(fù)研究跟實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)PCB設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)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）跟其它布線之間的距離在大于0.3mm;

2、PCB板邊最好全部用GND走線包圍；

3、GND跟其它布線之間的距離保持在0.2mm~0.3mm；

4、Vbat跟其它布線之間距離保持在0.2mm～0.3mm;

5、重要的線如Reset、Clock等于其它布線之間的距離應(yīng)大于0.3mm;

6、大功率的線跟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。
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