ESD是怎样产生的？

（1）摩擦、剥离起电

（2）感应起电

感应起电是物体在静电场的作用下，发生了的电荷上再分布的现象。比如：一个设备加电工作的过程中，产生了一定的电磁场，外围的物体受场的作用会感应出部分电荷，如显示器的屏幕带电现象。而容性起电就比较复杂了，它是由于已经具有一定电荷的带电体在与另一物体靠近、分离时。根据平行板电容公式c= εS/4πkd（S为金属片的正对面积，d为两金属片间的距离）。系统电容发生改变，由Q=CV（C为电容，V为电压）可知，携带一定电量的物体或人体上的静电电位将发生变化，这就会导致集成块等微电子器件的损坏。

利用静电感应原理，使导体带电的过程。A球原不带电，带电的B球使A球电荷发生转移，在接地情况下，经c、e、f等过程使A球带上电荷，谓之感应起电。

（3）电容的改变

lV=Q/C;lC=εA/d

ESD的特点

（1）干燥环境更易产生静电：

（2）人体对静电的感知：

在3kV时，你能通过皮肤感知；

在5kV时，你能听见；

在10kV时，你能看见；

（3）静电放电的特点：

 高电位：数百至数千伏，甚至高达数万至数十万伏；（人体对3kV以下的静电不易感觉到）

低电量：静电多为微安级；（尖端瞬间放电除外）

放电时间短：一般为微妙级；一个ESD瞬态感应电流在小于1ns的时间内就能达到峰值(依据IEC 61000-4-2标准)

受环境影响大：特别是湿度；湿度上升则静电积累减少，静电压下降。

ESD的危害

ESD失效：仿真人体带8kV静电放电，放电3次；放大3000倍。

硬损伤和软损伤

人体静电可以摧毁任何一个常用半导体器件。（以前实验室发现有人裸手拿板，就发一块坏板，让他维修）

 控制ESD：

 静电不能被消除，只能被控制。

 控制ESD的方法：

 堵；

从机构上做好静电的防护，用绝缘的材料把PCB板密封在外壳内，不论有多少静电都不能到释放到PCB上。

导；

有了ESD，迅速让静电导到PCB板的主GND上，可以消除一定能力的静电。

整机级的堵和导

 1、外壳和装饰件：金属以及可导电的电镀材料等，属于容易吸引和聚集静电的材料；ESD要求很高的项目要尽可能避免使用这些材料。

 2、必须使用导体材料时：结构上要事先预留有效而布局均匀的接地点；一般来说，顶针或者金属弹片的接地效果优于导电泡棉和导电布。

 3、无法做接地处理的例如电镀侧键等，需要重点在主板上做特别处理。包括（1）增加压敏电阻、TVS或者电容等器件；

（2）预留GND管脚；

（3）板边露铜吸引静电放电；

 4、外壳上的金属件，距离器件和走线必须大于2.2mm以上距离。

 5、堆叠上避免器件裸露于孔、缝边；如果无法避免的话，则要在组装上想办法堵；常见的做法有粘贴高温胶带或者防静电胶带等阻隔；所有结构设计需要留有增加隔离片的空间。

 电路板级的堵和导

 1、增大PCB板材面积，以增加GND面积，增强其中和静电的能力；成本或者差异化的堆叠让我们做小。

 2、实在很小的板子，则必须要有至少一层完整的GND层；并且要能够跟电池地脚保持良好的连接；我们常常因为成本无法做到留出完整的地层。

 3、很小的电路板，因为电路板的中和电荷能力有限，则要多考虑从整机上堵，少考虑导。

 4、器件选择上，要选用高耐ESD的器件；静电保护器件在选择时需要考虑其容性，避免不合适的容性导致其所保护信号线的信号本身的失效。

 5、器件摆放时，容易被ESD影响的器件，尽量罩在屏蔽罩中。

 6、屏蔽罩必须保证有效而分布均匀的接地！要较为直接的接到主地上，盲孔直接结合埋孔；要四周分布均匀地接地。

 7、对IO口和键盘等容易暴露的部分电路，必须增加静电保护器件。

 8、器件摆放上，必须遵守就近释放的原则，ESD保护器件应靠近IO和侧键等摆放；其次是跨在中间路上；避免靠近芯片摆放；这样能够减少ESD脉冲信号进入附近线路的瞬态耦合；虽然没有直接的连接，但是这种二次辐射效应也会让其他部分工作紊乱。

 9、Layout走线必须遵守有效保护的原则；走线应该从接口处先走到TVS处，然后才能走到CPU等芯片处；远远地“挂”在信号线上的静电保护器件，会因为引线寄生电感过大而导致保护失效，让保护形同虚设。

 10、TVS管的接地脚与主地之间的连接必须尽可能的短，减小接地平面的寄生电感。

 11、TVS器件应该尽可能靠近连接器以减少进入附近线路的瞬态耦合。虽然没有到达连接器的直接通路，但这种二次辐射效应也会导致电路板其它部分的工作紊乱。 

 12、避免在板边走重要的信号线；例如时钟、复位信号。

 13、主板上未使用的地方尽可能的铺成地；并且连接到主地上；多铺地减小了信号与地之间的间距，相当于减小信号的回路面积。（该面积越大，所包含的场流量越大，其感应电流也越大）

 14、需要注意ESD对地层的直接放电有可能损坏敏感电路。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。

 15、电源走在主板中间比在板边好；地布局在板中间比板边好。