PCB布线原则

前面已提到过，地线面有助于减小环路面积，同时也降低了接收天线的效率。地线面作为一个重要的电荷源，可抵消静电放电源上的 电荷，这有利于减小静电场带来的问题。PCB 地线面也可作为其对面信号线的屏蔽体（当然，地线面的开口越大，其屏蔽效能就越低）。另外，如果发生放电，由于PCB 板的地平面很大，电荷很容易注入到地线面中，而不是进入到信号线中。 这样将有利于对元件进行保护，因为在引起元件损坏前，电荷可以泄放掉。（然而，即使泄放到地的电荷也可能损坏器件，应采取措施加以避免）

四、加强电源线和地线之间的电容耦合

电源线与地线间的耦合通过两种方式来实现，这在前面已经提到过。
A、使电源线与地线靠得很近，或采用多层PCB 板。这将在电源线和地线间产生更多的寄生电容。
B、 在电源线与地线之间接入高频旁路电容（电容组合方式可适用于静电放电频率较低和较高的场合）。电源线与地线间的耦合 将有助于减小电荷注入问题。两个物体之间由各个物体上电荷量的差异造成的电压取决于两者（V=Q/C）间的电容。如果X 库仑的电荷注入到电源线中，就会在电源线和地线间产生Y 伏的电压。如果电源线与地线间的电容增加一倍，X 库仑的电 荷将仅仅产生Y/2 伏的电压。当然，这个较小的电压造成损坏的可能性也相应减小。

五、隔离电子元件与静电放电电荷源

在静电放电效应的讨论中，曾指出注入到电子仪器中的电荷可通过隔离来解决。对于 PCB 设计，这主要指将电子仪器与可能的电荷源隔离开，也与连接器端口或感应电流趋于集中的信号线相隔离。可采取以下两个步骤来进行隔离：
A、使电子元件与PCB 走线远离会暴露在静电放电中的PCB 部分（例如，操作人员可直接触摸到的地方）。
B、使电子元件 和PCB 走线远离会暴露在静电放电中的任意一个金属物体（包括螺钉、机架、连接器外壳等）。后一个要求小于下面的设 计规则相关联。

六、PCB 上的机壳地线的阻抗要低，隔离要好

尽管 PCB 轨线上的阻焊层有利于隔离PCB 走线，但阻 焊层可能会导致插针孔发生电弧。
A、隔离机壳地线的最好方法是使之远离电子仪器。另外，如果机壳地线的阻抗很低，静电放电电流易于通过，就不会发生电弧。当然，如此迅速的电荷泄放会产生更强的场，但这比电荷通过电弧直接注入 到电路中好得多。
B、机壳地线的长度不能超过其宽度的四或五倍。比这个比例更宽的地线仅能使其阻抗（电感）稍微减小，但是更窄的地线却会使其阻抗大幅度增加。这个长宽比例意味着机壳地线必须很短才行，否则当地线增长时，其宽度要很宽。

七、设计规则的优先级

至此，关于防止静电放电危害的 PCB 设计技术的讨论已告一段落。当然，有些时候，这些规则不能全部满足。这时，必须有意识地对一些东西进行取舍。本章开始部分提出三类潜在的静电放电危害可用于确定 处理静电放电问题的一般顺序。通常是采用以下顺序来进行考虑：
1、防止电荷注入到系统电路，因为这会造成损坏电路。
2、防止静电放电电流产生的场带来的问题。
3、防止静电场。

所幸的是，这些规则的大部分都是兼容的，在典型的PCB 设计中，所有的问题都可以得到很好的解决。

八、PCB 设计指南总结

对于静电放电问题的解决方案，可按 以下十二条规则来进行（按优先顺序排列）：

1、 PCB 上的非绝缘机壳地线必须与其他走线相距至少2.2 毫米。这适用于连接到机壳地上的所有物体，包括轨线；
2、机壳地线的长度不应超过其宽度的五倍；
3、使未绝缘的电路与操作人员可触摸到的PCB 区域或未接地的金属物体相隔至少2 厘米以上；
4、电源线与地线要么并排平行地放在PCB 的同一层上，要么放在相邻的两层；
5、地平面和地线必须连成网格状。在任意一个方向上，垂直地线与水平地线至少每隔6 厘米连接一次。尤其是双面PCB 板，也就是说，PCB 板的第一层可以布水平的地线，而第二层可布垂直的地线，必须至少每隔6 厘米放置一个过孔以将两者相连（当然，在小于6 厘米的地方进行连接是更好的，地平面比地线网格要好一些）；
6、所有信号线必须在地线面边缘或地线以内 13 毫米以上。地线既可以布在与信号线相同的层，也可布在与之紧挨 着的层上。如果信号线的长度达到30 厘米或其以上，则必须在其旁边放置一根地线，在信号线上方或其相邻面上放 置地线也是可以的；
7、电源线与地线之间跨接的旁路电容器，彼此之间的距离不能大于8 厘米（这样每片集成块可能 会有多个旁路电容相连）；
8、相互之间连线较多的元件要靠在一起；
9、所有元件必须尽可能靠近I/O 连 接器（注意，首先应满足第3 条）；
10、将PCB 的空余部分全部填以地线（应注意在每隔6 厘米的地方进行连接以产生地线网格）；
11、如可能的话，将馈送电源线或信号线从PCB 板的边缘中心处引出，而不应从某一个角上引出来。
12、对于特别敏感且较长的信号线（30 厘米或更长），应每隔一定间隔与其地线对调。注意：这些设计规则必须应用到系统内的所有PCB 板上（例如主板及插在上面的板卡）。例如，当应用第2 条时，机壳地线长度包括母板与子板所有地线的长度之和。