简介PCB布线是ESD保护的关键要素。

合理的PCB设计可以减少由于故障检查和返工而导致的不必要成本。

在PCB设计中，由于使用了瞬态电压抑制器（TVS）二极管来抑制由ESD放电引起的直接电荷注入，因此克服由PCB中的放电电流引起的电磁干扰（EMI）电磁场效应更为重要。

设计。

本文将提供可优化ESD保护的PCB设计指南。

1.电路回路电流通过感应进入电路回路。

这些回路是闭合的，并且具有变化的磁通量。

电流的大小与环的面积成正比。

较大的回路包含更多的磁通量，因此会在电路中感应出较强的电流。

因此，必须减小回路面积。

最常见的环路如图1所示，由电源和地构成。

在可能的情况下，可以使用具有电源和接地层的多层PCB设计。

多层电路板不仅可以最大程度地减少电源和地面之间的环路面积，还可以减少由ESD脉冲产生的高频EMI电磁场。

如果不能使用多层电路板，则必须将用于电源和接地的电线连接到网格中，如图2所示。

网格连接可以起到电源和接地层的作用。

使用通孔连接每一层的印刷线。

每个方向上的过孔之间的间隔应在6厘米以内。

另外，如图3所示，在布线时，将电源和接地走线尽量靠近也可以减小环路面积，另一种减小环路面积和感应电流的方法是减少互连设备之间的并联路径，例如如图4所示。

当必须使用长于30 cm的信号连接线时，可以使用保护线，如图5所示。

一种更好的方法是在信号线附近放置接地层。

信号线应在保护线或接地线层的13毫米范围内。

如图6所示，每个敏感元件的长信号线（＞ 30cm）或电源线及其接地线是交叉布置的。

交叉导线必须从上到下或从左到右以规则的间隔排列。

2.具有较长电路连接长度的信号线也可以成为接收ESD脉冲能量的天线。

尝试使用较短的信号线以降低信号线作为接收ESD电磁场的天线的效率。

尝试将互连的设备放置在相邻位置以减少互连走线的长度。

3.由ESD注入到接地层的接地电荷的直接放电可能会损坏敏感电路。

使用TVS二极管时，还使用一个或多个高频旁路电容器。

这些电容器放置在电源和易损组件的接地之间。

旁路电容器可减少电荷注入，并维持电源和接地端子之间的电压差。

TVS分流感应电流，并保持TVS钳位电压的电势差。

TVS和电容器应尽可能靠近受保护的IC放置（见图7），TVS到接地路径的长度和电容器引脚的长度应最短，以减少寄生电感的影响。

连接器必须安装到PCB上的铜铂层上。

理想情况下，铜铂层必须与PCB的接地层隔离，并通过短线连接至焊盘。

4. PCB设计的其他准则：避免在PCB边缘布置重要的信号线，例如时钟和复位信号。

将PCB上未使用的零件设置为接地层；机箱接地线和信号线至少间隔4 mm;保持机箱接地线的长宽比小于5：1，以减小电感效应。

TVS二极管用于保护所有外部连接。

5.保护电路中的寄生电感发生ESD事件时，TVS二极管路径中将产生寄生电感。

严重的电压过冲。

尽管使用了TVS二极管，但由于感性负载两端的感应电压VL = L×di / dt，过大的过冲电压仍可能超过受保护IC的损坏电压阈值。

保护电路承受的总电压是TVS二极管的钳位电压和寄生电感产生的电压VT = VC + VL的总和。

ESD瞬态感应电流可以在不到1ns的时间内达到峰值（根据IEC61000-4-2标准）。

假设导线电感为每英寸20nH，线长为四分之一英寸，则过冲电压将为50V / 10A脉冲。

经验设计准则是设计尽可能短的分流路径，以减小寄生电感的影响。

所有归纳路径都必须考虑