什么是ESD及ESD如何影响PCB

什么是ESD？
通常称为静电放电或ESD，当两个不同电荷的物体接近时，以便它们之间的电介质被破坏。我们所有人都熟悉的常见ESD形式是闪电。例如，我们常常感觉到羊毛毯上的火花很少，这再次是ESD的结果。

ESD如何影响PCB？
PCB接近任何具有相反电荷的物体，它受到ESD的影响。如果两者接触，则电压放电并产生大量电压尖峰。一旦尖峰消散，就会产生电磁场。因此，最小化放电的影响是重要的。这通常被称为ESD保护。

现代芯片组对高电压的容忍度很小，因此ESD事件可能会完全破坏IC。因此，在PCB的设计过程中需要考虑ESD的影响，因为稍后它可能会导致大量的重新设计以解决问题。

ESD可以以多种形式存在。虽然人们通常需要几千伏的ESD来感受ESD，但即使是小的放电也会破坏半导体，如果该部件处于ESD的路径中。那么这种损害可能是潜在的或灾难性的。

灾难性损坏：这是指设备电路的永久性损坏，可以通过性能测试来检测。
潜在损坏：据说这是当器件因暴露于ESD而部分降级但仍然继续运行时会发生，即使其寿命行为可能会受到影响，使器件不可靠。

ESD的成本效应
虽然在早期制造阶段可以检测到灾难性故障，但它可能不会像潜在损坏一样昂贵，因为它通常不容易检测到。由于产品通过了定期检查，潜在的故障可能会因为影响公司的声誉而成本极高。

是什么导致ESD？
ESD可能由一个数字引起看似普通的活动。插入电缆等简单的活动可能导致放电。因此，保护PCB免受外部连接非常重要，因为插入或拔出电缆会使设备面临ESD风险。因此，可采取一些预防措施来保护您的PCB免受ESD的危害。常见的预防措施包括：

使用铜焊盘或焊盘连接连接器

将焊盘与PCB接地分开

使用瞬态电压抑制器保护电路板

建立和识别ESD保护区也是明智之举，ESD保护区是一个明确划分的空间，所有表面，物体，人和ESD敏感器件（ESD）都保持在同一电位。通常，所有表面都与地面相连。该区域还需要有明确的标识，并且只允许接受经过培训的人员。在该区域内必须定期检查已安装的产品，同时需要移除所有非必要的绝缘体。确定ESD敏感项目以及为员工提供充分的ESD控制培训以确保遵循ESD控制程序也很重要。工作人员需要了解ESD的威胁以及控制静电的方法和手段。

PCB布局
除此之外，还有很多PCB布局实践可以在保护PCB方面发挥很大作用。其中包括：

删除电路回路：循环可能导致不需要的电流。这反过来会影响性能，因为不需要的电流尖峰可以进入任何循环。因此需要注意确保没有回路。

利用印刷电路板中的接地层：在电路板内使用接地层可能需要很长时间有助于减少环路，从而减少不需要的电流。

减少线路长度：减少线路长度实际上减少了接收的辐射能量，从而减少了静电放电的尖峰。

降低寄生电感：保护电路只有在寄生电感电平较低时才能有效工作。反过来，可以通过保持线路长度来减少寄生电感。

避免在PCB的末端附近运行敏感磁道：电路板的末端更容易上升静电放电。因此谨慎保持敏感线远离四肢。

随着电子电路变得越来越小，对ESD的敏感度正在上升。因此也需要适当的ESD保护。