日常生活中，esd （electro-static discharge，靜電放電）對於我們來說是一種常見的現象，然而對電子產品而言，esd 往往是致命的——它可能導致元器件內部線路受損，直接影響產品的正常使用壽命，甚至造成產品的損壞。例如穿透元器件內部薄的絕緣層；損毀mosfet 和cmos 元器件的柵極；cmos 器件中的觸發器鎖死；短路反偏的pn 結；短路正向偏置的pn 結；熔化有源器件內部的焊接線或鋁線。因此，esd 防護一直以來都是工程師們的工作重點。在pcb 板的設計當中，要達到期望的抗esd 能力，使之具有最強的esd 防範效能，可以通過分層、恰當的布局佈線和安裝實現pcb 的抗esd 設計。以下是一些常見的防範措施。盡可能使用多層pcb，在多層pcb 中地線面作為乙個重要的電荷源，可抵消靜電放電源上的電荷，這有利於減小靜電場帶來的問題。pcb 地線面也可作為其對訊號線的遮蔽體（當然，地線面的開口越大，其遮蔽效能就越低）。另外，如果發生放電，由於pcb 板的地平面很大，電荷很容易注入到地線面中，而不是進入到訊號線中。這樣將有利於對元件進行保護，因為在引起元件損壞前，電荷可以洩放掉。當然在某些方案中為降低成本，只能使用雙面板。
多層pcb 相對於雙面pcb 而言，地平面和電源平面以及排列緊密的訊號線-地線間距能夠減小共模阻抗（common impedance）和感性耦合，使之達到雙面pcb 的1/10 到1/100。同時盡量地將每乙個訊號層都緊靠乙個電源層或地線層。對於頂層和底層表面都有元器件、具有很短連線線以及許多填充地的高密度pcb，可以考慮使用內層線。大多數的訊號線以及電源和地平面都在內層上，因而類似於具備遮蔽功能的法拉第盒。
對於雙面pcb 來說，要採用緊密交織的電源和地柵格，如圖 所示。電源線緊靠在垂直和水平線或填充區之間，要盡可能多地連線。一面的柵格尺寸小於等於60mm。如果可能，柵格尺寸應小於13mm（0.5 英吋）。
（二）電路環路
電流通過感應進入到電路環路，這些環路是封閉的，並具有變化的磁通量。電流的幅度與環的面積成正比。較大的環路包含有較多的磁通量，因而在電路中感應出較強的電流。因此，必須減少環路面積。
最常見的環路如圖 所示，由電源和地線所形成。在可能的條件下，可以採用具有電源及接地層的多層pcb 設計。前面的多層pcb 設計就是將電源和接地間的迴路面積減到最小，而且也減小了esd 脈衝產生的高頻emi 電磁場。
同時我們要確保訊號線和相應迴路之間的環路面積盡可能小。減少環路面積及感應電流的另乙個方法是減小互連器件間的平行通路。如圖所示。
當必須採用長於30 厘公尺的訊號連線線時，可以採用保護線。乙個更好的辦法是在訊號線附近放置地層。訊號線應該距保護線或接地線層13 公釐以內。如圖 所示。
將每個敏感元件的長訊號線（》30 厘公尺）或電源線與其接地線進行交叉布置。交叉的連線必須從上到下或從左到右的規則間隔布置。如圖所示。
（三）電路連線長度
要確保訊號線盡可能短。因為天線要具有較高的效率，其長度必須是波長很大的一部分。這就是說，較長的導線將有利於接收靜電放電脈衝產生的更多的頻率成份；而較短的導線只能接收較少的頻率成分。因此，短導線從靜電放電產生的電磁場中接收並饋入電路的能量較少。訊號線的長度大於300mm（12 英吋）時，一定要平行布一條地線，在訊號線上方或其相鄰面上放置地線也是可以的。在相關的元件組，相互之間具有很多互連線的元件應彼此靠得很近。例如，i/o器件是與i/o 聯結器盡量靠得近些；以減少互連的印製線長度。
（四）地電荷注入
esd 對地線層的直接放電可能損壞敏感電路。在使用tvs二極體的同時還要使用乙個或多個高頻旁路電容器，這些電容器放置在易損元件的電源和地之間。如圖6 所示。旁路電容減少了電荷注入，保持了電源與接地埠的電壓差。tvs使感應電流分流，保持tvs 鉗位電壓的電位差。tvs 及電容器應放在距被保護的ic 盡可能近的位置，要確保tvs 到地通路以及電容器管腳長度為最短，以減少寄生電感效應。
（五）保護電路中的寄生電感
tvs 二極體通路中的寄生電感在發生esd 事件時會產生嚴重的電壓過衝。儘管使用了tvs 二極體，由於在電感負載兩端的感應電壓vl=l×di/dt，過高的過衝電壓仍然可能超過被保護ic 的損壞電壓閾值。
保護電路承受的總電壓是tvs 二極體鉗位電壓與寄生電感產生的電壓之和，vt=vc+vl。乙個esd 瞬態感應電流在小於1ns 的時間內就能達到峰值（依據iec 61000-4-2 標準），假定引線電感為每英吋20nh，線長為四分之一英吋，過衝電壓將是50v/10a 的脈衝。經驗設計準則是將分流通路設計得盡可能短，以此減少寄生電感效應。
所有的電感性通路必須考慮採用接地迴路，tvs 與被保護訊號線之間的通路，以及聯結器到tvs 器件的通路。被保護的訊號線應該直接連線到接地面，若無接地面，則接地迴路的連線應盡可能短。tvs 二極體的接地和被保護電路的接地點之間的距離應盡可能短，以減少接地平面的寄生電感。
最後，tvs 器件應該盡可能靠近聯結器以減少進入附近線路的瞬態耦合。雖然沒有到達聯結器的直接通路，但這種二次輻射效應也會導致電路板其它部分的工作紊亂。
PCB的ESD防護設計
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PCB設計中的EMC
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