如何有效解决ESD静电问题

2025-04-03 00:50:19

推荐回答（3个）

回答1：

1 产品的结构设计

如果将释放的静电看成是洪水的话，那么主要的解决方法与治水类似，就是“堵”和“疏”。如果我们设计的产品有一个理想的壳体是密不透风的，静电也就无从而入，当然不会有静电问题了。但实际的壳体在合盖处常有缝隙，而且许多还有金属的装饰片，所以一定要加以注意。

其一，用“堵”的方法。尽量增加壳体的厚离，即增加外壳到电路板之间的距离，或者通过一些等效方法增加壳体气隙的距离，这样可以避免或者大大减少ESD的能量强度。

通过结构的改进，可以增大外壳到内部电路之间气隙的距离从而使ESD的能量大大减弱。根据经验，8kV的ESD在经过4mm的距离后能量一般衰减为零。

其二，用“疏”的方法，可以用EMI油漆喷涂在壳体的内侧。EMI油漆是导电的，可以看成是一个金属的屏蔽层，这样可以将静电导在壳体上；再将壳体与PCB（Printed Circuit Board）的地连接，将静电从地导走。这样处理的方法除了可以防止静电，还能有效抑制EMI的干扰。如果有足够的空间，还可以用一个金属屏蔽罩将其中的电路保护起来，金属屏蔽罩再连接PCB的GND。

总之，ESD设计壳体上需要注意很多地方，首先是尽量不让ESD进入壳体内部，最大限度地减弱其进入壳体的能量。对于进入壳体内部的ESD尽量将其从GND导走，不要让其危害电路的其它部分。壳体上的金属装饰物使用时一定要小心，因为很可能带来意想不到的结果，需要特别注意。

2 产品的PCB设计

现在产品的PCB（Printed Circuit Board）都是高密度板，通常为4层板。随着密度的增加，趋势是使用6层板，其设计一直都需要考虑性能与面积的平衡。一方面，越大的空间可以有更多的空间摆放元器件，同时，走线的线宽和线距越宽，对于EMI、音频、ESD等各方面性能都有好处。另一方面，数码产品设计的小巧又是趋势与需要。所以，设计时需要找到平衡点。就ESD问题而言，设计上需要注意的地方很多，尤其是关于GND布线的设计以及线距，很有讲究。有些产品中ESD存在很大的问题，一直找不到原因，通过反复研究与实验，发现是PCB设计中的出现的问题。

为此，这里总结了PCB设计中应该注意的要点：

(1)PCB板边（包括通孔Via边界）与其它布线之间的距离应大于0.3mm；
(2)PCB的板边最好全部用GND走线包围；
(3)GND与其它布线之间的距离保持在0.2mm～0.3mm；
(4)Vbat与其它布线之间的距离保持在0.2mm～0.3mm;
(5)重要的线如Reset、Clock等与其它布线之间的距离应大于0.3mm;
(6)大功率的线与其它布线之间的距离保持在0.2mm～0.3mm；
(7)不同层的GND之间应有尽可能多的通孔（VIa）相连；
(8)在最后的铺地时应尽量避免尖角，有尖角应尽量使其平滑。

3 产品的电路设计

在壳体和PCB的设计中，对ESD问题加以注意之后，ESD还会不可避免地进入到产品的内部电路中，尤其是以下一些端口：USB接口、HDMI接口、IEEE1394接口、天线接口、VGA接口、DVI接口、按键电路、SIM卡、耳机及其他各类数据传输接口，这些端口很可能将人体的静电引入内部电路中。所以，需要在这些端口中使用ESD防护器件。

以往主要使用的静电防护器件是压敏电阻和TVS器件，但这些器件普遍的缺点是响应速度太慢，放电电压不够精确，极间电容大，寿命短，电性能会因多次使用而变差。所以目前行业中普遍使用专业的“静电抑制器”来取代以往的静电防护器件。“静电抑制器”是专业解决静电问题的产品，其内部构造和工作原理比其他产品更具科学性和专业性。它由Polymer高分子材料制成，内部菱形分子以规则离散状排列，当静电电压超过该器件的触发电压时，内部分子迅速产生尖端对尖端的放电，将静电在瞬间泄放到地。它最大特点是反应速度快（0.5ns～1ns）、非常低的极间电容（0.05pf～3pf），很小的漏电流（1μA），非常适合各种接口的防护。

因为静电抑制器具有体积小（0603、0402）、无极性、反应速度快等诸多优点，现在的设计中使用静电抑制器作为防护器件的比例越来越多，在使用时应注意以下几点：
1、将该器件尽量放置在需要保护的端口附近；
2、到GND的连线尽可能短;
3、所接GND的面积尽可能大。

ESD 的问题是众多重要问题之一。在不同的电子设备中有不同的方式来避免对电路的危害。由于现在的数码产品体积小、密度大，在 ESD 的防护上有独到的特点。通过大量的静电测试实验证明，采用本文的设计方法处理，将一个原本± 2kV 放电就会死机的产品加以保护和改进，在± 8kV 的静电放电情况下依然可以稳定工作，起到了很好的静电防护效果。随着电子设备使用的日益广泛， ESD 设计是每一个结构设计工程师和电子设计工程师需要重点关心的问题，通过不断总结与学习， ESD 问题将不再是一个难题！

另附：本文部分资料摘自互联网，感谢原作者的无私奉献。另外如果此刻有朋友正遇上头疼的静电问题而束手无策，或是想咨询有关静电抑制器的信息，可以发邮件给我（esdok@163.com），让我们一起探讨、相互学习、共同解决ESD问题！

回答2：

考虑一下防静电地板吧！！
陶瓷防静电地板说明
防静电陶活动地板采用600×600×10mm防静电陶瓷地砖作为面层，具有耐磨、防水的特点，优于同类产品；中间部分采用复合材料或者钢板材料，防水、防火、密度更高；底层用铝合金封底；板的四周用导电胶条封边，整
板的厚度为40mm。防火性能达到A级标准。
2、产品特点
⑴ 防静电：该瓷质活动地板系统电阻稳定、持久。表面电阻106－109Ω，体电阻率107－109Ω.cm。
⑵ 耐污染：该瓷质砖面通过改善产品原材料配方，减少毛孔及减少小毛孔口径并在砖的表面涂上一层特殊涂料，使污汁难以渗入内部，从而解决了“吸脏”的老大难问题。
⑶ 无放射：该瓷质砖经国家建材测试中心检测，不含放射元素，安全可靠，保证健康，是天然石材的星级理想替代材料。
⑷ 装饰性强：面砖花色品种较多多，相对于普通机房地板的单一花色，有更好的装饰性。
⑸ 抗老化：京通地板质量优良，硬度达到莫氏7度，使用寿命60年以上。
(6)承载能力强：均布载荷大于1000公斤/平米。
3.产品用途
用于各种高档机房，主要有：
 智能化高档办公楼、5A智能建筑，完全满足高频率的使用情况并便于清理
 银行、邮电、石油、电力部门的高档程控机房、计算机房
 微电子生产安装车间及管线铺设较集中，有防尘、防静电要求的地方
 还可以用于下送风、下走线的机房地面。

回答3：

制作泄放通路，是静电能合理泄放到gnd，保护芯片安全

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