ESD靜電防護設計指南丨從原理圖、PCB、結構，看智能產品靜電防護
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靜電，是智能硬體的第一殺手
ESD靜電，對智能硬體、尤其是手持和穿戴設備有很大損傷。輕則造成設備死機重啟，重則造成硬體晶元損毀。
人手能產生的靜電高達6kV以上，而無防護的晶元最大隻能承受2kV的靜電。（你沒看錯，單位是千伏，比市電高多了！）
對於任何智能產品，硬體工程師都需要在原理圖設計之初就考慮ESD靜電防護，並在產品ID及後續的結構設計中重點關注。
靜電防護，是每個硬體工程師和結構工程師都需要慎重考慮的！
靜電，讓頭髮蓬鬆開
原理圖-介面電路
所有介面處預留ESD處理措施（預留串聯電阻和並聯TVS管，TVS盡量靠近connector）。例如按鍵、USB口、燈等。
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原理圖-電源部分
IC外圍設計中，IC的供電腳的電容需要按照規格書中的要求去添加，盡量不要去嘗試改變他們的數量和值。減小這些電容，會降低系統穩定性和抗干擾能力。
PCB-地平面
多層板電路，盡量保證有一層或一層以上完整的地平面，使靜電能很好的泄放到主地上，盡量避免靜電的無規則的擴散，一旦擴散開，處理起來就會很困難。
完整的地平面，非常有助於靜電能量泄放
PCB-電源部分
電源部分的去耦電容非常重要，他不止能夠提高抗ESD的能力，同時，好的去耦電容的擺放也能提高系統的穩定性。
CPU背面的去耦電容也能提高ESD防護能力
擺放原則為：盡量靠近IC晶元的電源管腳和就近的地管腳。條件允許的情況下可以在電源上串一顆過流能力滿足最大功耗要求的磁珠，形成近似的RC濾波，對於電源紋波和ESD都有很好的效果，並且提升系統的穩定性。
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電源部分串磁珠並電容有助於提高靜電防護
PCB-信號線
對於RESET、INT、KEY等信號線，對ESD比較敏感，這些線在布線的過程中，如果有條件，最好走帶狀線或者微帶線的形式，上下左右包GND，並與其它信號線或者電源做到2W或者3W的隔離。（2-3倍線間距）
敏感信號利用GND隔離開
整機-各種介面
整機介面是靜電泄放到主板的主要路徑，首先，需要儘可能加大介面地線的過電流能力，對於電源介面，地線甚至需要6A以上的過電流才會對ESD有顯著的效果。
在電源介面處，電源和地之間放置大功率TVS管也能顯著改善ESD效果。
電源上接了2顆TVS
整機-金屬接地方案
對於整機殼料中能夠成為靜電泄放路徑的單元模塊，都需要考慮接地處理（包括表面的金屬配件）。對於小型電器，如果主板的ESD效果能夠滿足認證要求，可以將各單元模塊的地直接接入主板的地上面。
紅色部分是某智能音箱產品的ESD泄放路徑設計圖
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燚智能周教授，智能硬體開發實戰派！
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