抗ESD的PCB布局布线设计（一）

通过 PCB的分层设计、恰当的布局布线和安装，可以实现 PCB的抗ESD设计，要达到期望的抗ESD能力，通常要通过几个测试-解决问题-重新测试这样的周期，每一个周期都可能至少影响到一块 PCB的设计。在 PCB设计过程中，通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。要调整 PCB布局布线，使之具有最强的 ESD防范性能。E1.尽可能使用多层PCB。相对于双面 PCB而言，地平面和电源平面以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗(common impedance)和感性耦合，使之达到双面 PCB的 1/10到 1/100。尽量地将每一个信号层都紧邻一个电源层或地线层。对于顶层和底层表面都有元器件，具有很短连接线以及许多填充地的高密度 PCB，可以考虑使用内层线。大多数的信号线以及电源和地平面都在内层上，因而类似于具备屏蔽功能的法拉第盒。E2.对于双面PCB来说，要采用紧密交织的电源和地栅格。电源线紧邻地线，在垂直和水平线或填充区之间，要尽可能多地连接。一面的栅格尺寸小于等于60mm。如果可能，栅格尺寸应小于13mm(0.5英寸) E3.确保每一个电路尽可能紧凑。E4.尽可能将所有连接器都放在一边。E5.如果可能，将电源线从卡的中央引入，并远离容易直接遭受 ESD影响的区域。E6.在引向机箱外的连接器(容易直接被ESD击中)下方的所有PCB层上，要放置宽的机箱地或者多边形填充地，并每隔大约 13mm的距离用过孔将它们连接在一起。E7.在卡的边缘上放置安装孔，安装孔周围用无阻焊剂的顶层和底层焊盘连接到机箱地上。E8. PCB装配时，不要在顶层或者底层的焊盘上涂覆任何焊料。使用具有内嵌垫圈的螺钉来实现 PCB与金属机箱/屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。E9.在每一层的机箱地和电路地之间要设置相同的隔离区，如果可能，保持间隔距离为 0.64mm(0.025英寸) E10.在卡的顶层和底层邻近安装孔的位置，每隔100mm(4.0英寸)沿机箱地线将机箱地和电路地用1.27mm宽(0.050英寸)的线连接在一起。与这些连接点的相邻处，在机箱地和电路地之间放置用于安装的焊盘或安装孔，这些地线连接可以用刀片划开以保持开路，或用磁珠/高频电容的跳接，以改变 ESD测试时的接地机制。 E11.如果不会放入金属机箱或者屏蔽装置中，在的顶层和底层机箱地线上不能涂阻焊剂。这样它们可以作为 ESD电弧的放电路径。E12.要以下列方式在电路周围设置一个环形地。除边缘连接器以及机箱地以外，在整个外围四周放上环形地通路。确保所有层的环形地宽度大于 2.5mm (0.1英寸)。每隔 13mm(0.5英寸)用过孔将环形地连接起来。将环形地与多层电路的公共地连接到一起。对安装在金属机箱或者屏蔽装置里的双面板来说，应该将环形地与电路公共地连接起来。不屏蔽的双面电路则应该将环形地连接到机箱地，环形地上不能涂阻焊剂，以便该环形地可以充当 ESD的放电路径，在环形地(所有层)上的某个位置处至少放置一个 0.5mm宽(0.020英寸)的间隙 这样可以避免形成一个大的环路。信号布线离环形地的距离不能小于 0.5mm。E13.在能被 ESD直接击中的区域，每一个信号线附近都要布一条地线。E14.I/O电路要尽可能邻近对应的连接器。E15.对易受 ESD影响的电路，应该放在邻近电路中心的区域，这样其它的电路可以为它们提供一定的屏蔽作用。