电路板布局、布线和安装的抗ESD设计(2)

ESD可以通过五种耦合途径进入电子设备：

初始的电场能容性耦合到表面积较大的网络上，并在离ESD电弧100mm处产生高达4000V/m的高

压。

电弧注入的电荷/电流可以产生以下的损坏和故障：

a. 穿透元器件内部薄的绝缘层，损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极(常见)。

b. CMOS器件中的触发器锁死(常见)。

c. 短路反偏的PN结(常见)。

d. 短路正向偏置的PN结(少见)。

e. 熔化有源器件内部的焊接线或铝线(少见)。

电流会导致导体上产生电压脉冲(V=L×dI/dt)，这些导体可能是电源、地或信号线，这些电

压脉冲将进入与这些网络相连的每一个元器件(常见)。

电弧会产生一个频率范围在1MHz到500MHz的强磁场，并感性耦合到临近的每一个布线环路，

在离ESD电弧100mm远的地方产生高达15A/m的电流。

电弧辐射的电磁场会耦合到长的信号线上，这些信号线起到接收天线的作用(少见)。

ESD会通过各种各样的耦合途径找到设备的薄弱点。ESD频率范围宽，不仅仅是一些离散的频

点，它甚至可以进入窄带电路中。为了防止ESD干扰和损毁，必须隔离这些路径或者加强设备

的抗ESD能力。表1描述了对可能出现的ESD的防范措施以及发挥作用的场合。

防患于未然

塑料机箱、空气空间和绝缘体可以屏蔽射向电子设备的ESD电弧。除利用距离保护以外，还要

建立一个击穿电压为20kV的抗ESD环境。

A1. 确保电子设备与下列各项之间的路径长度超过20mm。

包括接缝、通风口和安装孔在内任何用户能够接触到的点。在电压一定的情况下，电弧通过

介质的表面比通过空气传播得更远。coolbor工作室——PCB设计（经验文章）——电路板布局、布线和安装的抗ESD设计规则

任何用户可以接触到的未接地金属，如紧固件、开关、操纵杆和指示器。

A2. 将电子设备装在机箱凹槽或槽口处来增加接缝处的路径长度。

A3.在机箱内用聚脂薄膜带来覆盖接缝以及安装孔，这样延伸了接缝/过孔的边缘，增加了路

径长度。

A4.用金属帽或者屏蔽塑料防尘盖罩住未使用或者很少使用的连接器。

A5.使用带塑料轴的开关和操纵杆，或将塑料手柄/套子放在上面来增加路径长度。避免使用

带金属固定螺丝的手柄。

A6.将LED和其它指示器装在设备内孔里，并用带子或者盖子将它们盖起来，从而延伸孔的边

沿或者使用导管来增加路径长度。

ESD电子设备真是高神！

高深的东西不好吸收