【導讀】如今隨著各種IC體積的越來越小，使得數(shù)碼產(chǎn)品設計的趨勢往小巧方向發(fā)展,讓我們在設計中越來越注意數(shù)碼產(chǎn)品的靜電防護。本文主要介紹數(shù)碼產(chǎn)品的靜電防護中靜電的特點和PCB設計中的靜電防護。
如今隨著各種IC體積的越來越小，使得數(shù)碼產(chǎn)品設計的趨勢往小巧方向發(fā)展,讓我們在設計中越來越注意數(shù)碼產(chǎn)品的靜電防護。
靜電對電子產(chǎn)品損害的特點：
1. 隱蔽性 人體不能直接感知靜電除非發(fā)生靜電放電,但是發(fā)生靜電放電人體也不一定能有電擊的感覺,這是因為人體能感知的靜電放電電壓為2－3 KV,所以靜電具有隱蔽性。
2. 潛在性 有些電子元器件受到靜電損傷后的性能沒有明顯的下降，但多次累加放電會給器件造成內(nèi)傷而形成隱患。因此靜電對器件的損傷具有潛在性。
3. 隨機性 電子元件甚么情況下會遭受靜電破壞呢?可以這么說，從一個元件產(chǎn)生以后，一直到它損壞以前，所有的過程都受到靜電的威脅，而這些靜電的產(chǎn)生也具有隨機性。其損壞也具有隨機動性性。
4.復雜性 靜電放電損傷的失效分析工作，因電子產(chǎn)品的精、細、微小的結構特點而費時、費事、費錢，要求較高的技術并往往需要使用掃描電鏡等高精密儀器。即使如此，有些靜電損傷現(xiàn)象也難以與其他原因造成的損傷加以區(qū)別，使人誤把靜電損傷失效當作其他失效。這在對靜電放電損害未充分認識之前，常常歸因于早期失效或情況不明的失效，從而不自覺地掩蓋了失效的真正原因。所以靜電對電子器件損傷的分析具有復雜性。
所以我們說靜電防護防護在我們常用的電子消費類終端產(chǎn)品，特別是日益增多的各類數(shù)碼產(chǎn)品中體現(xiàn)的尤為重要。靜電放電引起的元器件擊穿損害是電子工業(yè)最普遍、最嚴重的靜電危害，它分硬擊穿和軟擊穿。硬擊穿是一次性造成元器件介質(zhì)擊穿、燒毀或永久性失效；軟擊穿則是造成器件的性能劣化或參數(shù)指標下降。而冬天人體產(chǎn)生的靜電非常強烈而且頻繁，當我們接觸手機、IPAD或MP3等手持電子設備時，靜電常常通過人體引入電子設備中；而目前的電子產(chǎn)品廣泛采用大規(guī)模的集成電路，如果沒有專門的靜電防護，輕則引起芯片復位、數(shù)據(jù)丟失、關機等現(xiàn)象，重則擊穿芯片造成永久性破壞，給我們的日常生活帶來不必要的麻煩和經(jīng)濟上的損失。
靜電防護的主要措施有：靜電的泄漏和耗散、靜電中和、靜電屏蔽與接地、增濕等，另外也可以通過用靜電抑制器作為防護器件來進行靜電防護。
數(shù)碼產(chǎn)品PCB設計中的靜電防護
在數(shù)碼產(chǎn)品的設計中必須遵循抗靜電釋放的設計規(guī)則，要知道數(shù)碼產(chǎn)品在整個生命周期中都是處在一個充滿靜電的環(huán)境里。數(shù)碼產(chǎn)品的靜電防護是多方面的，必須從數(shù)碼產(chǎn)品的立項開始便從機構設計、PCB設計、零件的選擇、組裝及使用環(huán)境等多方面全面考慮。其中，PCB的設計對產(chǎn)品ESD的靜電防護可以說是至關重要的，是電子工程師應該特別關注的一個方面。
PCB靜電防護的設計考慮也是多方面的，例如：如何減少回路面積，如何使走線更短，如何使PCB接地面積更大，如何使零件與靜電源更好的隔離，PCB接之地線須低阻抗且要有良好的隔離，Power / Ground Layout在板中間較在四周好，被保護IC前加專門防靜電的器件（ESD保護器件盡量靠近端口位置）等等。但概括起來只有三點：吸收、躲避以及加強防護（包括機構防護及電子線路防護，要求電子工程師與機構工程師相互配合找到最佳方案）。
如果手持數(shù)碼產(chǎn)品是金屬外殼，靜電的問題一定更加明顯，LCD也恐怕會出現(xiàn)較多的不良現(xiàn)象。如果你沒辦法改變現(xiàn)有的金屬材質(zhì)，那建議在機構內(nèi)部加上防電材料，在端口接入處加入靜電防護器件。當然，如何操作要看你的產(chǎn)品的具體要求了。
我們在設計之初考慮的越全面，產(chǎn)品進入生產(chǎn)環(huán)節(jié)遇到的靜電失效問題將會越少，也能最大程度避免靜電問題產(chǎn)生后才想補救措施，工程就比較浩大了。產(chǎn)品的防靜電是一項細致煩雜的工作，工程師必須精通靜電釋放的原理及基本原則，了解靜電釋放的危害性及一般防護手段，并且了解試驗環(huán)境實對驗結果造成的影響。在工作實踐中不斷的學習，不斷的積累經(jīng)驗，才能不斷的提高電路板防靜電設計的能力。當然產(chǎn)品的結構不同所相對的靜電防護措施也相應的不同，另外如果前期沒有做好靜電防護把關后面才想改造所需要考慮的問題就更多。
