xunaa 一、静电的产生原因及危害
当两种介电系数不同的材料相互摩擦时就会形成静电，正、负极性的电荷分别积聚在两个物体上。当两个物体接触时，一个物体往往会将电子吸引到另一个物体上，从而产生不同的充电电位。就人体而言，衣服与皮肤摩擦产生的静电是人体带电的主要原因之一。
当静电源与其他物体接触时，基于电荷中和机制会产生电荷流，传输足够的电力来抵消电压。高速电力传输过程中会产生具有潜在破坏性的电压、电流和电磁场，严重时可能会毁坏物体。这就是静电放电。国家标准定义：静电放电是具有不同静电电位的特殊物体相互接近或直接接触而引起的电荷转移（GB/T4365-1995），一般表示为ESD。 ESD 可导致电子设备严重损坏或故障。
静电对设备造成的损害有两种类型：显性损害和隐性损害。隐藏的损坏当时是看不出来的，但器件会变得更加脆弱，在过压、高温等条件下很容易损坏。
ESD的两个主要损坏机制是： ESD电流产生的热量导致设备热失效； ESD感应的过高电压会导致绝缘击穿。两种类型的损坏可能同时发生在设备中；例如，绝缘击穿可能会触发大电流，进而导致热故障。
静电放电除了容易造成电路损坏外，还容易对电子电路造成干扰。静电放电通过两种方式干扰电子电路。一种是传导干扰，另一种是辐射干扰。
2. 数码产品的结构及其ESD问题
如今，各种数码产品的功能越来越强大，但电路板却越来越小，集成度越来越高。并且都或多或少的配备了一些人机交互的接口，因此存在人体静电放电引起的ESD问题。一般数码产品中需要ESD保护的部分有：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、耳机等各种数据传输接口
ESD可能会导致产品工作异常、死机，甚至损坏等安全问题。因此，在产品投放市场之前，国内或国外的检测部门都需要进行ESD等浪涌冲击测试。其中接触放电需要达到8kV，空气放电需要达到15kV，这对ESD设计提出了更高的要求。
3、数码产品中的ESD问题解决及防护
3.1 产品结构设计
如果将释放的静电视为洪水，那么主要的解决办法与治水类似，就是“堵”和“排水”。如果我们设计的产品有一个理想的外壳，是密闭的，静电就无法进入，当然就不会有静电问题了。但实际外壳在合盖时往往会有缝隙，而且很多都有金属装饰件，一定要注意。
首先，使用“阻塞”方法。尽量增加外壳的厚度，即增加外壳与电路板的距离，或者通过一些等效的方法增加外壳气隙的距离，从而避免或大大减少ESD 的能量强度。
通过改进结构，可以增大外壳与内部电路之间的气隙距离，从而大大削弱ESD的能量。根据经验，8kV ESD的能量一般在经过4mm距离后衰减为零。
其次，采用“减薄”的方法，可以在外壳内侧喷涂EMI涂料。 EMI漆具有导电性，可以看作是金属屏蔽层，可以将静电传导至外壳；然后将外壳与PCB（印刷电路板）的地相连，将静电导离地。这种处理方法不仅可以防止静电，还可以有效抑制EMI干扰。如果有足够的空间，还可以使用金属屏蔽层来保护电路，然后将金属屏蔽层连接到PCB的GND。
总之，设计防静电外壳时需要注意的事项有很多。首先，尽量防止ESD进入机壳内部，尽量减少进入机壳的能量。对于进入机壳内部的ESD，尽量远离GND传导，不要让它伤害到电路的其他部分。在外壳上使用金属装饰品时要小心，因为它们可能会带来意想不到的效果，需要特别注意。
3.2 产品PCB设计
目前产品的PCB（印刷电路板）都是高密度板，通常是4层板。随着密度的增加，趋势是使用6层板，其设计始终需要性能和面积之间的平衡。一方面，空间越大，放置元件的空间就越多。同时走线的线宽和线距越宽，对于EMI、音频、ESD等方面的性能都有好处。另一方面，数码产品的紧凑化设计是一种趋势和需求。因此，在设计时需要找到一个平衡点。就ESD问题而言，设计中需要注意的地方有很多，尤其是GND布线的设计和线距，很有讲究。有些产品存在很大的ESD问题，但一直没有找到原因。经过反复研究和实验，发现问题出在PCB设计上。为此，这里总结了PCB设计中应注意的要点：
（1）PCB板边缘（包括过孔Via边界）与其他走线的距离应大于0.3mm；
(2) 最好用GND走线包围PCB的边缘；
（3）GND与其他走线的距离保持在0.2mm~0.3mm；
(4)Vbat与其他走线的距离保持在0.2mm~0.3mm；
(5)Reset、时钟等重要线路与其他走线的距离应大于0.3mm；
(6)大功率线与其他布线的距离保持在0.2mm0.3mm；
(7) 不同层的GND之间应有尽可能多的通孔(VIa)；
（8）最后铺装地板时，应尽量避免出现尖角，尖角应尽量磨平。
3.3 产品电路设计
在外壳和PCB的设计中，关注ESD问题后，ESD将不可避免地进入产品的内部电路，特别是以下端口：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、耳机等各种数据传输接口。这些端口有可能将人体静电引入内部电路。因此，这些端口需要使用ESD保护器件。
过去主要使用的静电保护器件是压敏电阻和TVS器件。但这些器件的共同缺点是响应速度太慢、放电电压不准确、极间电容大、寿命短，并且电性能会因重复使用而恶化。因此，目前业界普遍采用专业的“静电抑制器”来替代以往的静电防护装置。 “静电抑制器”是专门解决静电问题的产品。其内部结构和工作原理比其他产品更加科学和专业。它由高分子聚合物材料制成。内部菱形分子排列成规则且离散的形状。当静电电压超过设备的触发电压时，内部分子迅速产生尖端放电，瞬间将静电释放到大地。其最大特点是响应速度快（0.5ns~1ns）、极低的极间电容（0.05pf~3pf）、漏电流极小（1A），非常适合各种接口的保护。
由于静电抑制器具有体积小（0603、0402）、无极性、响应速度快等诸多优点，因此在当前设计中越来越多的静电抑制器被用作保护器件。使用时应注意以下几点：
1. 1、将设备尽可能靠近需要保护的端口放置；
用户评论
终于找到解决静电问题的靠谱方法了，感谢分享！
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ESD静电防护，原来这么重要，以后要多加注意！
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