平時通過走路穿衣等日常活動帶來的摩擦，會產生不同幅值的靜電電壓，但其能量很小不會對人體產生傷害，不過對于電子元器件來說，這種靜電能量卻是不能忽視的。

在干燥的環境下，人體靜電(ESD)的電壓很容易超過6~35Kv，當用手觸摸電子設備、PCB或PCB上的元器件時，會因為瞬間的靜電放電，而使元器件或設備受到干擾，甚至損壞設備或PCB上的元器件。

下圖大致列舉了一下不同行為產生的靜電電壓大小：

一、靜電是如何產生的

靜電是一種電能，它存在于物體表面，是正負電荷在局部失衡時，產生的一種現象，如摩擦起電就是一種靜電放電現象。

靜電的問題一直困擾著許多電子產品，其放電電流產生的電磁場，通過電容耦合、電感耦合或空間輻射耦合等途徑，對電路造成了嚴重干擾，所以我們在PCB設計初期，就必須考慮到靜電的防護問題。

下圖是關于靜電產生的示意圖：

二、PCB如何設計防靜電

PCB布局的原則，一般盡可能將靜電保護器件靠近輸入端或者連接器，靜電保護器件與被保護線之間的線路距離，應該設計得盡量短一些。對于PCB設計來說，在容易發生靜電放電的邊緣，設置一定的隔離距離非常重要，對于機架類產品，每千伏的靜電電壓的擊穿距離在1mm左右，如果在容易放電的邊緣設置一個3-5mm隔離區，就可以抵抗3-5Kv的靜電電壓。

1、低速板靜電防護設計

1) 走線需橫平豎直，盡量減少信號線路并排走線;

2) 如果空間允許的話，走線越粗越好;

3) 按照高速電路設計理念來進行布線;

4) 避免在PCB邊緣處理重要的信號線，如時鐘、復位信號等;

5) 所有PCB板的傳導環路，包括電源和地線環路，應該盡量小;

6) 單面或雙面板，在沒有電源平面的情況下，電源走線旁邊必須要跟隨一根地線;

7) 盡量使用多層板布線。

2、高速板靜電防護設計

1) 走線需要有良好的地平面;

2) 保持足夠的間距，如濾波器、光耦、交流電源線與弱信號線;

3) 長距離走線加低通濾波器(C、靜電器件、RC、LC);

4) 隔離(增加屏蔽罩)，避免被保護的導線與未被保護的導線并排走線;

5) 避免與其他器件使用同一條回路來連接公共接地點。

3、防止出現靜電的通用辦法

1) 保持地的完整，加大地的泄放面積，平整地鋪銅均勻，保持地的電阻值不變，互相之間水平狀態地平面平穩;

2) 板外圍進行環繞地設計，數據線用地包圍;

3) 地孔越多越好，并使每層地緊密連合在一起;

4) 在PCB上安裝光耦合器或者變壓器，以及結合介質隔離和屏蔽，都可以很好的抑制靜電放電沖擊;

5) 可將PCB的GND與外殼地進行單點接地，防止靜電放電電流在機箱上產生的電壓耦合進電路，但需注意接地點的選擇，選擇在電纜入口處接地;

6) 如果PCB面積允許，并且整機系統的搭接、靜電泄放通道都很好，可以在PCB周圍設置接地防護環，可裸銅處理，并采用很多過孔連接。

三、防靜電設計的可制造性檢查

這里推薦一款國產免費的PCB和PCBA檢測軟件：華秋DFM，它對于可制造性檢查領域來說非常專業，其檢測參數也是可以隨著設計者的實際需求進行調整的，根據不同板廠的工藝標準進行生產前的隱患提示并給出最優的修改建議，雖然對上文所講的PCB防靜電設計性能沒有做對應的檢查項，但是可以檢查PCB設計圖中防靜電設計的位置是否存在可制造性風險等。

術業有專攻，防靜電處理的問題，工程師們在PCB走線布局和結構接口方面做好防護措施即可，對于可制造性與可組裝性的問題，可以交給專業的華秋DFM軟件解決!

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審核編輯 黃宇