При проектировании печатной платы защита от электростатического разряда (ЭСР) достигается за счёт многослойной компоновки, правильной разводки и монтажа. В процессе проектирования подавляющее большинство изменений в конструкцию можно ограничить добавлением или удалением компонентов, используя прогнозирование. Корректируя разводку и разводку печатной платы, можно эффективно предотвратить возникновение электростатического разряда.

Статическое электричество, накапливающееся на печатной плате, от человеческого тела, окружающей среды и даже внутри электрического оборудования печатной платы, может вызвать различные повреждения прецизионных полупроводниковых кристаллов, такие как проникновение через тонкий слой изоляции внутри компонента; повреждение затвора МОП-транзистора и КМОП-компонентов; блокировка триггера копирования печатной платы КМОП; короткое замыкание обратного смещения PN-перехода; короткое замыкание положительного полюса платы копирования печатной платы на смещенный PN-переход; расплавление припоя или алюминиевого провода в части листа печатной платы активного устройства. Для устранения помех, вызванных электростатическим разрядом (ESD), и повреждения электронного оборудования необходимо принять ряд технических мер для их предотвращения.

При проектировании печатной платы защита от электростатического разряда (ESD) достигается за счёт многослойной компоновки и правильной разводки проводов и монтажа. В процессе проектирования подавляющее большинство изменений в конструкцию можно ограничить добавлением или удалением компонентов с помощью прогнозирования. Корректируя топологию и разводку печатной платы, можно эффективно защитить её от электростатического разряда. Ниже приведены некоторые распространённые меры предосторожности.

Используйте как можно больше слоёв печатной платы. По сравнению с двухсторонними печатными платами, слой заземления и слой питания, а также близко расположенные сигнальные линии и земля могут уменьшить синфазное сопротивление и индуктивную связь, так что они могут достигать 1/10–1/100 от двухстороннего печатного платы. Постарайтесь разместить каждый сигнальный слой рядом со слоем питания или слоем заземления. Для печатных плат высокой плотности, где компоненты расположены как на верхней, так и на нижней поверхностях, имеют очень короткие соединительные линии и много мест заполнения, вы можете рассмотреть возможность использования внутренней линии. Для двухсторонних печатных плат используется плотно переплетённая сетка питания и заземления. Кабель питания располагается близко к земле, между вертикальными и горизонтальными линиями или областями заполнения, чтобы обеспечить максимальное соединение. Размер одной стороны сетки печатной платы меньше или равен 60 мм, по возможности, размер сетки должен быть меньше 13 мм.

Убедитесь, что каждый лист печатной платы максимально компактен.

Отложите все разъемы как можно дальше в сторону.

Если возможно, прокладывайте линию питания печатной платы от центра платы и подальше от областей, подверженных прямому воздействию электростатического разряда.

На всех слоях печатной платы, расположенных ниже разъемов, выходящих из корпуса (которые подвержены прямому повреждению платы-копии печатной платы электростатическим разрядом), разместите широкие шасси или многоугольные заливочные полы и соедините их между собой отверстиями с интервалом примерно 13 мм.

Расположите монтажные отверстия листа печатной платы на краю платы и соедините верхнюю и нижнюю площадки листа печатной платы, не загораживая их флюсом, вокруг монтажных отверстий с заземлением шасси.

При сборке печатной платы не допускайте попадания припоя на верхнюю или нижнюю контактную площадку листа печатной платы. Используйте винты со встроенными шайбами ​​для обеспечения плотного контакта между листом печатной платы/экраном в металлическом корпусе и опорой на поверхности заземления.

Между заземлением шасси и заземлением схемы каждого слоя следует установить одинаковую «зону изоляции». По возможности соблюдайте зазор 0,64 мм.

В верхней и нижней части платы, рядом с монтажными отверстиями платы копирования, соедините заземление шасси и схемы проводами диаметром 1,27 мм, расположенными вдоль провода заземления шасси, через каждые 100 мм. Рядом с этими точками соединения, между днищем шасси и листом печатной платы, на котором находится основание схемы, расположены контактные площадки для пайки или монтажные отверстия для установки. Эти заземления можно прорезать ножом, чтобы они оставались открытыми, или перекрыть магнитной шайбой/высокочастотным конденсатором.

Если печатная плата не будет помещена в металлический корпус или защитное устройство из листа печатной платы, не применяйте припойное сопротивление к заземляющим проводам верхнего и нижнего корпуса печатной платы, чтобы их можно было использовать в качестве электродов дугового разряда ESD.

Чтобы создать кольцо вокруг цепи в следующем ряду печатной платы:

(1) В дополнение к краю устройства копирования печатной платы и шасси, проложите кольцевую дорожку по всему внешнему периметру.
(2) Убедитесь, что ширина всех слоев превышает 2,5 мм.
(3) Соедините кольца с отверстиями через каждые 13 мм.
(4) Подключите кольцевое заземление к общему заземлению схемы копирования многослойной печатной платы.
(5) Для двухсторонних печатных плат, устанавливаемых в металлические корпуса или экранирующие устройства, кольцевое заземление должно быть подключено к общему заземлению схемы. Неэкранированная двухсторонняя схема должна быть подключена к кольцевому заземлению. Кольцевое заземление не должно быть покрыто припоем, чтобы кольцо служило разрядником для электростатического разряда. В определённом месте между кольцевым заземлением (все слои) должен быть предусмотрен зазор шириной не менее 0,5 мм, что позволит избежать образования большого контура на плате копирования печатной платы. Расстояние между сигнальным проводником и кольцевым заземлением должно быть не менее 0,5 мм.