PCB 设计的 ESD 抑止准则上网时刻 : 2025 年 08 月 24 日 PCB 布线是 ESD 防护的一个关键要素，合理的 PCB 设计能够减少故障检查及返工所带来的不必要成本。在 PCB 设计中，由于采纳了瞬态电压抑止器(TVS)二极管来抑止因ESD 放电产生的直截了当电荷注入，因此PCB 设计中更重要的是克服放电电流产生的电磁干扰(EMI)电磁场效应。本文将提供能够优化 ESD 防护的 PCB 设计准则。 电路环路 电流通过感应进入到电路环路，这些环路是封闭的，并具有变化的磁通量。电流的幅度与环的面积成正比。较大的环路包含有较多的磁通量，因而在电路中感应出较强的电流。因此，必须减少环路面积。 最常见的环路如图 1 所示，由电源和地线所形成。在可能的条件下，能够采纳具有电源及接地层的多层PCB 设计。多层电路板不仅将电源和接地间的回路面积减到最小，而且也减小了 ESD 脉冲产生的高频EMI 电磁场。 假如不能采纳多层电路板，那么用于电源线和接地的线必须连接成如图 2 所示的网格状。网格连接能够起到电源和接地层的作用，用过孔连接各层的印制线，在每个方向上过孔连接间隔应该在 6 厘米内。另外，在布线时，将电源和接地印制线尽可能靠近也能够降低环路面积，如图 3 所示。 减少环路面积及感应电流的另一个方法是减小互连器件间的平行通路，见图 4。 当必须采纳长于 30 厘米的信号连接线时，能够采纳爱护线，如图 5 所示。一个更好的方法是在信号线邻近放置地层。信号线应该距爱护线或接地线层 13 毫米以内。 如图 6 所示，将每个敏锐元件的长信号线(>30 厘米)或电源线与其接地线进行交叉布置。交叉的连线必须从上到下或从左到右的规则间隔布置。 电路连线长度 长的信号线也可成为接收 ESD 脉冲能量的天线，尽量使用较短信号线能够降低信号线作为接收 ESD 电磁场天线的效率。 尽量将互连的器件放在相邻位置，以减少互连的印制线长度。 地电荷注入 ESD 对地线层的直截了当放电可能损坏敏锐电路。在使用 TVS 二极管的同时还要使用一个或多个高频旁路电容器，这些电容器放置在易损元件的电源和地之间。旁路电容减少了电荷注入，保持了电源与接地端口的电压差。 TVS 使感应电流分流，保持 TVS 钳位电压的电位差。TVS 及电容器应放在距被爱护的 IC 尽可能近的位置(见图 7)，要确保 TVS 到地通路以及电容器管脚长度为最短，以减少寄生电感效应。 连接器必须安装到 PCB 上的铜铂层。...
