什么是ESD及ESD如何影響PCB

什么是ESD？
通常稱為靜電放電或ESD，當兩個不同電荷的物體接近時，以便它們之間的電介質(zhì)被破壞。我們所有人都熟悉的常見ESD形式是閃電。例如，我們常常感覺到羊毛毯上的火花很少，這再次是ESD的結(jié)果。

ESD如何影響PCB？
PCB接近任何具有相反電荷的物體，它受到ESD的影響。如果兩者接觸，則電壓放電并產(chǎn)生大量電壓尖峰。一旦尖峰消散，就會產(chǎn)生電磁場。因此，最小化放電的影響是重要的。這通常被稱為ESD保護。

現(xiàn)代芯片組對高電壓的容忍度很小，因此ESD事件可能會完全破壞IC。因此，在PCB的設(shè)計過程中需要考慮ESD的影響，因為稍后它可能會導(dǎo)致大量的重新設(shè)計以解決問題。

ESD可以以多種形式存在。雖然人們通常需要幾千伏的ESD來感受ESD，但即使是小的放電也會破壞半導(dǎo)體，如果該部件處于ESD的路徑中。那么這種損害可能是潛在的或災(zāi)難性的。

災(zāi)難性損壞：這是指設(shè)備電路的永久性損壞，可以通過性能測試來檢測。
潛在損壞：據(jù)說這是當器件因暴露于ESD而部分降級但仍然繼續(xù)運行時會發(fā)生，即使其壽命行為可能會受到影響，使器件不可靠。

ESD的成本效應(yīng)
雖然在早期制造階段可以檢測到災(zāi)難性故障，但它可能不會像潛在損壞一樣昂貴，因為它通常不容易檢測到。由于產(chǎn)品通過了定期檢查，潛在的故障可能會因為影響公司的聲譽而成本極高。

是什么導(dǎo)致ESD？
ESD可能由一個數(shù)字引起看似普通的活動。插入電纜等簡單的活動可能導(dǎo)致放電。因此，保護PCB免受外部連接非常重要，因為插入或拔出電纜會使設(shè)備面臨ESD風(fēng)險。因此，可采取一些預(yù)防措施來保護您的PCB免受ESD的危害。常見的預(yù)防措施包括：

使用銅焊盤或焊盤連接連接器

將焊盤與PCB接地分開

使用瞬態(tài)電壓抑制器保護電路板

建立和識別ESD保護區(qū)也是明智之舉，ESD保護區(qū)是一個明確劃分的空間，所有表面，物體，人和ESD敏感器件（ESD）都保持在同一電位。通常，所有表面都與地面相連。該區(qū)域還需要有明確的標識，并且只允許接受經(jīng)過培訓(xùn)的人員。在該區(qū)域內(nèi)必須定期檢查已安裝的產(chǎn)品，同時需要移除所有非必要的絕緣體。確定ESD敏感項目以及為員工提供充分的ESD控制培訓(xùn)以確保遵循ESD控制程序也很重要。工作人員需要了解ESD的威脅以及控制靜電的方法和手段。

PCB布局
除此之外，還有很多PCB布局實踐可以在保護PCB方面發(fā)揮很大作用。其中包括：

刪除電路回路：循環(huán)可能導(dǎo)致不需要的電流。這反過來會影響性能，因為不需要的電流尖峰可以進入任何循環(huán)。因此需要注意確保沒有回路。

利用印刷電路板中的接地層：在電路板內(nèi)使用接地層可能需要很長時間有助于減少環(huán)路，從而減少不需要的電流。

減少線路長度：減少線路長度實際上減少了接收的輻射能量，從而減少了靜電放電的尖峰。

降低寄生電感：保護電路只有在寄生電感電平較低時才能有效工作。反過來，可以通過保持線路長度來減少寄生電感。

避免在PCB的末端附近運行敏感磁道：電路板的末端更容易上升靜電放電。因此謹慎保持敏感線遠離四肢。

隨著電子電路變得越來越小，對ESD的敏感度正在上升。因此也需要適當?shù)腅SD保護。