靜電是由兩種不同物質(zhì)的互相摩擦，通過正負電荷積蓄在相互摩擦的兩個物體而形成高電壓。人造纖維和塑料是常見的摩擦起電材料，當摩擦產(chǎn)生電壓后，就會出現(xiàn)ESD問題。對于電子元器件來說，靜電能量是不能忽視的，它可以擊穿半導體元件，從而破壞電子電路。

       通常ESD通過兩種主要方式產(chǎn)生EMC問題：即傳導方式和輻射干擾方式。

       （1）傳導方式。靜電放電電流直接流過電路中，因為ESD產(chǎn)生很高的電壓，如果進入到半導體，就可能產(chǎn)生誤操作，并且很容易破壞半導體器件，現(xiàn)代半導體元器件的內(nèi)部絕緣常常會在幾十伏電壓下?lián)舸┎⑶矣谰枚搪罚@是一個很嚴重的ESD問題，日常生活中這個問題是普遍存在的。

       （2）輻射干擾。當靜電放電時（可用靜電放電測試儀模擬測試），產(chǎn)生的火花電壓會產(chǎn)生輻射磁場和電場。磁場能夠在附近電路的各個信號環(huán)路中感應(yīng)出噪聲電壓。由于在很短時間內(nèi)產(chǎn)生了較大的靜電電流，所以在信號環(huán)路中產(chǎn)生的噪聲電壓可能會超過邏輯元器件的閾值電平，引起元器件的誤觸發(fā)。

       在電路中，因為人體靜電產(chǎn)生的ESD問題是最常見的。干燥氣候環(huán)境下人體ESD的電壓很容易超過8kV、15kV甚至20kV，因此我們需要重視這樣的靜電電壓對PCB及元器件的影響，并采取相應(yīng)措施防止ESD問題。

       通常我們可以采取絕緣、屏蔽、隔離、濾波等方式來保護產(chǎn)品。

       二、靜電放電保護設(shè)計及措施

       1、減少ESD影響的設(shè)計原則

       有很多辦法減小ESD產(chǎn)生的EMI影響：完全阻止ESD的產(chǎn)生，阻止EMI耦合到電路或設(shè)備以及通過設(shè)計工藝增加設(shè)備固有的抗騷擾性。

       在一個環(huán)境中控制ESD而完全阻止ESD的產(chǎn)生是有可能實現(xiàn)的。但是對于場中的設(shè)備，必須通過設(shè)計工藝來增強系統(tǒng)的抗騷擾性。常用的設(shè)計方法是在設(shè)備危險點，例如輸入端和地之間設(shè)置保護電路，這些電路僅僅在ESD感應(yīng)電壓超過限值時發(fā)揮作用。它們提供低阻抗的切換通道，系統(tǒng)存儲的電荷可以由這些通道安全地流入地。保護電路可以包括多個電流分流單元。

       2、減小ESD影響的附加保護措施

       電路的設(shè)計中應(yīng)考慮到不允許出現(xiàn)無限制的等待或截止狀態(tài)。

       1）設(shè)備中不用的輸入端不允許處于不連接或懸浮狀態(tài)。

       2）濾波器阻止ESD耦合到設(shè)備。如果輸入為高阻抗，一個旁路電容濾波最有效，因為它的低阻抗將有效的旁路高的輸入阻抗，旁路電容越接近輸入端越好。如果輸入阻抗低，使用一只鐵氧體電感元件串入電路，可以提供較好的濾波，這些鐵氧體元件也應(yīng)盡可能接近輸入端。

       3）在PCB設(shè)計在提高系統(tǒng)的ESD抗騷擾特性中起著重要的作用，PCB上的走線是ESD產(chǎn)生EMI的發(fā)射天線。為了把這些天線的耦合降低線要求盡可能短，包圍的面積盡可能小。同時，當元器件沒有均勻的遍布一塊大板的整個區(qū)域時，共模耦合得到了增強，使用多層板或地線網(wǎng)格減小耦合，也能抑制共模輻射噪聲。

       4）外殼設(shè)計是另一個阻止ESD輻射及傳導耦合的關(guān)鍵。

       5）一個正確設(shè)計的電纜保護系統(tǒng)可能是提高系統(tǒng)非敏感性的關(guān)鍵。作為大多數(shù)系統(tǒng)中最大的天線，輸入輸出電纜特別易于被EMI感應(yīng)出大的電壓或電流。從另一方面，電纜提供低阻抗通道，如果屏蔽電纜同機殼地可靠的連接，可避免傳導耦合，為減少輻射EMI耦合到電纜，線長和回路面積要減小，應(yīng)抑制共模耦合并且使用金屬網(wǎng)屏蔽。

       6）除了硬件措施外，軟件EMI方案也是減少系統(tǒng)鎖定等嚴重失常的有效方法。

ESD產(chǎn)生的電磁場能量會導致設(shè)備運行失常甚至損壞，電磁噪聲EMI通過傳導或輻射方式影響電子設(shè)備，耦合到一個設(shè)備中集成電路上的能量與峰值電場以及電場的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物成比例。