本文章將細談對電路板提高靜電防護的PCB設計方法，主要包括以下三個方面：

　　（1）元件佈局設計；

　　（2）布線設計；

　　（3）鋪地設計。

　　1.元件佈局設計

　　在PCB板上ESD的損害主要表現在外部介面拔插時，ESD對PCB板和元件的損害，故PCB的元件佈局就格外重要了，特別是ESD元器件（TVS管、LC濾波器、鐵氧磁珠、高壓電容等）的佈局。

　　（1）敏感元件的佈局：將MCU、晶振等敏感元器件儘量遠離板邊，同時要遠離靜電放電源頭（外部介面）；

　　（2）敏感電路的佈局：將復位電路等敏感電路儘量遠離板邊，防止靜電干擾使得系統異常的復位；

　　（3）ESD元件的佈局：對於訊號線來說佈局為，聯結器→ESD元件→匹配電阻

　　USB和HSMI的ESD元件佈局如下圖1和圖2 所示，ESD元件（紅色框的元件）要與聯結器佈局在同一面，且要儘量的靠近聯結器，最小可以做到ESD元件實體與聯結器實體間距≥10mils，如果考慮後期維修，可以預留夠放絡鐵頭的空間。

圖1　USB的ESD元件佈局

 圖2　HDMI的ESD元件佈局

　　值得注意的是，現在很多產品都會用到如下圖3所示的ESD元件，這種ESD元件的特別之處就是Pin1要靠近外部聯結器。因為Pin1這排的Pin(1，2，4，5)才是ESD的引腳，而後面這排Pin是沒有功能作用的，其設計僅是為了方便走線，如下圖4所示。

 圖3　ESD元件引腳佈局

 圖4　ESD元件引腳佈局

　　2.佈線設計

　　佈線是一定要遵循訊號從聯結器進來後，必須先經過ESD元件再進入到MCU元件或其它電路，且聯結器到ESD元件這段佈線最好不要換層（這就是聯結器和ESD元件放在同一面的原因），如下圖5所示為USB的佈線方式，其它訊號都可以參考這樣的佈線方式。注意ESD元件的地最好是鋪銅（或走線要粗），然後多打地過孔到地平面層(看圖4)，這是很多人會忽略的細節點。模擬訊號、高速訊號、高頻訊號、時鐘訊號等關鍵訊號的佈線不要靠近ESD元件引腳或者ESD元件正下方，所有訊號線佈線所形成的環路面積儘量小，儘量不要靠近PCB板的邊緣。

圖5　USB的ESD佈線設計

　　3.鋪地設計

　　鋪地對ESD防護也是起到很大作用的，在PCB設計中需注意鋪地的設計。

　　（1）完整地層：多層板時至少有一個完整的地層（下圖6），保證重要訊號能與地耦合，這也能使ESD電流順利耦合到低阻抗的地平面，保護關鍵訊號，減小訊號環路面積。

 圖6　完整地層

　　（2）聯結器鋪地：在聯結器周圍區域鋪地，可以使靜電快速傳入地，如下圖7所示。

 圖7 聯結器周圍鋪地

　　（3）空白區域鋪地：在PCB佈線完成之後，為加大地的洩放面積，在PCB空餘的地方鋪地，並保證鋪地的每塊銅都有地過孔連線至地層，禁止出現未接地的銅塊，如下圖8所示。

 圖8　空白區域鋪地

　　（4）板邊鋪地：在每一層PCB板邊四周鋪環形的地，環形線的寬度大於3mm，並用過孔將各層的地環連線起來，過孔間距約10mm。注意的是地環不要形成閉環的，需要設計一個大於1mm的縫隙，避免閉環的地網路造成天線效應，帶來輻射方面的影響。

　　（5）VCC層鋪地：GND層要比VCC層的電源普通要大，也可在VCC層四周鋪地，如下圖9所示。

圖9　VCC層鋪地

　　（6）露銅鋪地：配合機殼與PCB板的連線點，在板邊設計裸銅地以達到最快的速度將靜電傳到板子上的地，如下圖10所示。

 圖10 露銅鋪地