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一.ESD原理 二.ESD危害 三.ESD防护 ESD产生机理： 一个充电的导体靠近另外一个导体时，就有可能发生ESD。首先两个导体之间会建立一个很强的电场，产生由电场引起的击穿。两个导体之间的电压超过他们之间的空气和绝缘介质的击穿电压时，就会产生电弧。在0.7ns到10ns的时间里，电弧电流会达到几十安培，有时会超过100安培。电弧将一直维持到两个导体接触短路或者电流低到不能维持电弧为止。 ESD特点： （1）静电对电子产品损害的特点隐蔽性：人体不能直接感知静电，除非发生静电放电。人体也不一定能有电击的感觉，这是因为人体感知的静电放电电压为2~3KV，所以静电具有隐蔽性。 （2）潜在性：有些电子元器件受到静电损伤后的性能没有明显的下降，但多次积累放电会给器件造成内伤而形成隐患。因此静电对器件的损伤具有潜在性。 （3）随机性：电子元件什么情况下会遭受静电破坏呢？可以这么说，从一个元件产生以后，一直到它损坏以前，所有的过程都受到静电的威胁，而这些静电的产生也具有随机性，其损坏也具有随机性。 （4）复杂性：静电放电损伤的实效分析工作，因电子产品的精，细，微小的结构特点而费时，费事，要求较高的技术并往往需要使用扫描电镜等高精密仪器。 ESD危害： 1、引起电子设备的故障或误动作，造成电磁干扰．如：驱动电路程序被ESD打乱，出现花屏，白屏，声音不正常。 2、击穿集成电路和精密的电子元件，半导体元件或者促使元件老化，降低生产成品率． 3、高压静电放电造成电击，危及人身安全． 4、在易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾． 5、机器重启 6、机器花屏 7、机器发出异常声音 8、芯片损坏或击穿（高速端口、高阻输入端口、模拟端口等ESD电压较低） 两个电荷不同的物体接触产生电流的过程，电荷瞬间从一个物体转移到另一个物体上。mos器件的栅极和源极间瞬间的高压（ESD脉冲）会击穿栅氧化层（几个纳米）和其它结构。ESD是电荷放电，具有电压高、持续时间短等特点，因此ESD能量衰减可通过电压限制、电流限制、高通滤波、带通滤波等方式。 防护方式： 串联电阻（限制输入输出电流，但是不能太大，太大则影响噪声性能、频率响应）； 导流二极管（引导电流到吸收器件中）； 吸收器件（限制电压值，吸收ESD脉冲）； 压敏电阻（发热大，反应慢，极简电容大，不耐用） 静电防护设计： 1、ESD电流直接流经敏感元器件,造成永久性损坏:如：键盘, 或I/O界面的连接器等。要防护这种直接伤害，方法：并联一颗静电抑制器,串联一颗电阻或并联电容在这些电路上就可以限制流经IC的ESD电流。 2、ESD电流流经地回路造成复位,重启，损坏。假设接地线为低阻抗, 经ESD脉冲电流通过, IC接地的阻抗 容易产生（地电位）跳动 (Ground Bounce), 这种地的电位弹跳会使IC重置或锁定,IC如被锁定时非常容易被供应的电源摧毁。要防止这种地电位跳动。方法：电源并联一颗静电抑制器,串联一颗电阻或并联电容在这些电路上就可以限制流经IC的ESD电流。Layout扩大地层的完整性，地的屏蔽性，地层的吸收性。 3、电磁场间接耦合: 例:如垂直板与水平板之放电, 使电路造成重置, 对于高阻抗组件曾经有损坏之报告,这种失效模式与PCB环路面积，机构屏蔽好坏而定。要防护这种电磁场间接耦合。方法：可以从机体的结构屏蔽和PCB设计布线着手。 Layout扩大地层的完整性，地的屏蔽性，地层的吸收性。 4、PCB布线上注意事项： （1)平整地：铺铜均匀，保持地的电阻值不变。 （2）环绕地：数据线用地包围 （3）地孔越多越好，并使每层地紧密连合一起 （4）要有良好的地线层。良好的地线层处处等电位，不会产生共模电阻偶合，也不会经地线形成环流产生天线效应；良好的地线层能使静电放电以最短的路径进入地线而消失。建立良好的地线层最好的方法是采用多层板，一层专门用作线地层；如果只能用双面板，应当尽量从正面走线，反面用作地线层，不得已才从反面过线。 （5）保持足够的距离。对于可能出现ESD 耦合或幅射的两根线或两组线要保持足够的距离，如滤波器的输入与输出、光偶的输入与输出、交流电源线与弱信号线等。 （6）长加低通滤波器。走线尽量短捷，不得已的情况下，长线应当在合理的位置插入电容、ESD静电抑制器，RC或LC低通滤波器。 （7）除了电源，地线，能用细线的不要用粗线。因为PCB上的每一根走线既是有用信号的载体，又是接收幅射干扰的干线，走线越长、越粗，天线效应越强。 三种击穿方式： 热击穿（P-N介面破坏） 介电击穿（氧化层破坏） 金属汽化（金属线被汽化而开路）
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