静电电荷的不断积累造成电介质被击穿，此时静电电荷会很快得到平衡，这种电荷的快速中和就称为静电放电。可见静电放电就是具有不同静电电位的物体互相靠近或直接接触引起的电荷转移，简而言之，ESD就是电荷的快速中和。随着半导体工艺技术的进步,制造出的芯片几何尺寸和线宽越来越小,而脚位却越来越多, 这使得IC更加容易受ESD问题的影响，因此对ESD的防护必不可少。
（一）认识静电放电
1、静电积累
静电是两种介电系数不同的物质磨擦时，正负极性的电荷分别积累在两个特体上而形成。当两个物体接触时，其中一个趋从于另一个吸引电子，因而二者会形成不同的充电电位。有许多因素会影响电荷的积累，包括接触压力、摩擦系数和分离速度等。静电电荷会不断积累，直到造成电荷产生的作用停止、电荷被泄放或者达到足够的强度可以击穿周围物质为止。就人体而言，衣服与皮肤之间的磨擦发生的静电是人体带电的主要因之一。
2、静电放电特性
静电的基本物理特性为：吸引或排斥，与大地有电位差，会产生放电电流。
静电吸附灰尘，降低元件绝缘电阻（缩短寿命）。
静电放电破坏，使元件受损不能工作（完全破坏）。
静电放电电场或电流产生热，使元件受伤（潜在损伤）。
静电放电产生的电磁场幅度很大（达几百伏/米）频谱极宽（从几十兆到几千兆），对电子产品造成干扰甚至损坏（电磁干扰）ESD引起的器件击穿，是电子工业最普遍，最严重的静电危害。
（1）静电对电子产品损害的特点隐蔽性：人体不能直接感知静电，除非发生静电放电。人体也不一定能有电击的感觉，这是因为人体感知的静电放电电压为2~3KV，所以静电具有隐蔽性。
（2）潜在性：有些电子元器件受到静电损伤后的性能没有明显的下降，但多次积累放电会给器件造成内伤而形成隐患。因此静电对器件的损伤具有潜在性。
（3）随机性：电子元件什么情况下会遭受静电破坏呢？可以这么说，从一个元件产生以后，一直到它损坏以前，所有的过程都受到静电的威胁，而这些静电的产生也具有随机性，其损坏也具有随机性。
（4）复杂性：静电放电损伤的实效分析工作，因电子产品的精，细，微小的结构特点而费时，费事，要求较高的技术并往往需要使用扫描电镜等高精密仪器。
（二）静电危害
1、引起电子设备的故障或误动作，造成电磁干扰．如：驱动电路程序被ESD打乱，出现花屏，白屏，声音不正常。
2、击穿集成电路和精密的电子元件，半导体元件或者促使元件老化，降低生产成品率．
3、高压静电放电造成电击，危及人身安全．
4、在易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾．
5、机器重启
6、机器花屏
7、机器发出异常声音
8、芯片损坏或击穿（高速端口、高阻输入端口、模拟端口等ESD电压较低）
但最终引起的是客户的失望，收入的短缺。
（三）静电防护
两个电荷不同的物体接触产生电流的过程，电荷瞬间从一个物体转移到另一个物体上。mos器件的栅极和源极间瞬间的高压（ESD脉冲）会击穿栅氧化层（几个纳米）和其它结构。ESD是电荷放电，具有电压高、持续时间短等特点，因此ESD能量衰减可通过电压限制、电流限制、高通滤波、带通滤波等方式。常用的需要静电防护的接口有：芯片复位接口、USB接口、HDMI接口、IEEE1394接口、天线接口、VGA接口、DVI接口、按键、SIM卡、耳机及其他各类数据传输接口。可选用的器件有电阻、电容、静电吸收管等。
串联电阻（限制输入输出电流，但是不能太大，太大则影响噪声性能、频率响应）；
导流二极管（引导电流到吸收器件中）；
吸收器件（限制电压值，吸收ESD脉冲）；
压敏电阻（发热大，反应慢，极简电容大，不耐用）
静电防护设计：
1、ESD电流直接流经敏感元器件,造成永久性损坏:如：键盘, 或I/O界面的连接器等。要防护这种直接伤害，方法：并联一颗静电抑制器,串联一颗电阻或并联电容在这些电路上就可以限制流经IC的ESD电流。
2、ESD电流流经地回路造成复位,重启，损坏。假设接地线为低阻抗, 经ESD脉冲电流通过, IC接地的阻抗 容易产生（地电位）跳动 (Ground Bounce), 这种地的电位弹跳会使IC重置或锁定,IC如被锁定时非常容易被供应的电源摧毁。要防止这种地电位跳动。方法：电源并联一颗静电抑制器,串联一颗电阻或并联电容在这些电路上就可以限制流经IC的ESD电流。Layout扩大地层的完整性，地的屏蔽性，地层的吸收性。
3、电磁场间接耦合:
例:如垂直板与水平板之放电, 使电路造成重置, 对于高阻抗组件曾经有损坏之报告,这种失效模式与PCB环路面积，机构屏蔽好坏而定。要防护这种电磁场间接耦合。方法：可以从机体的结构屏蔽和PCB设计布线着手。 Layout扩大地层的完整性，地的屏蔽性，地层的吸收性。
4、PCB布线上注意事项：
（1)平整地：铺铜均匀，保持地的电阻值不变。
（2）环绕地：数据线用地包围
（3）地孔越多越好，并使每层地紧密连合一起
（4）要有良好的地线层。良好的地线层处处等电位，不会产生共模电阻偶合，也不会经地线形成环流产生天线效应；良好的地线层能使静电放电以最短的路径进入地线而消失。建立良好的地线层最好的方法是采用多层板，一层专门用作线地层；如果只能用双面板，应当尽量从正面走线，反面用作地线层，不得已才从反面过线。
（5）保持足够的距离。对于可能出现ESD 耦合或幅射的两根线或两组线要保持足够的距离，如滤波器的输入与输出、光偶的输入与输出、交流电源线与弱信号线等。
（6）长加低通滤波器。走线尽量短捷，不得已的情况下，长线应当在合理的位置插入电容、ESD静电抑制器，RC或LC低通滤波器。
（7）除了电源，地线，能用细线的不要用粗线。因为PCB上的每一根走线既是有用信号的载体，又是接收幅射干扰的干线，走线越长、越粗，天线效应越强。
（四）本人一些静电整改经验
1、翼虎导航机接触8KV重启
在核心板的复位引脚上加上200pF并10nF的到地电容后解决。
静电从频谱上分析属于高频信号，且波长丰富，因此使用小电容有利于将静电快速地导入到地中。电容和静电管的区别主要表现在静电管是超过某一电压后导通将静电导入到地中，而电容是信号超过某个频率后才将静电导入到地中，因此静电管的效果相对电容来说会好一些。
2、森林人导航接触6KV碟机花屏
碟机视频视频输出信号有输出到后座接口，在该接口处的该信号线上加上一个TI的静电管后解决。
此外本人所接触到的情况很多时候都是在一些输入/输出接口（如USB、视频接口等）上添加静电管，在这里本人推荐使用TI的静电管。
3、大众通用导航空气15KV花屏后重启
这种情况是比较难搞的，这时说明系统已经挂。这种情况本人在核心板上方焊上屏蔽铜箔后才得以解决，这样做的目的是不让静电进入到核心板中。
本人才疏学浅，以上所述错误及不妥之处在所难免，请前辈高人给予批评指正，谢谢！
