很多刚接触单片机的同学总有个疑问：现在芯片技术这么先进了，我们做的板子电压也有5V、3.3V，又是低压直流电路，区区一点静电还要像老工程师一样，战战兢兢地考虑静电问题吗？

一、静电到底是啥

可以把静电想象成一个看不见的很微小的闪电。日常活动走路、脱毛衣、甚至拿起一个塑料盒，都会产生静电。这些静电电压其实特别高，动辄几千伏，甚至上万伏。

人本身其实是最大的静电发生器。特别是秋冬这种干燥的季节，伸手去拿电路板的那个瞬间，静电就可能放电。塑料桌面、化纤地毯、泡沫包装盒，都是静电的帮手。开发和学习的时候总是会频繁触摸、插拔电路板和芯片，产生静电的风险是成倍增加的。

二、静电对单片机板子有啥危害？

硬损伤：这是最直接、最明显的损坏。静电会瞬间击穿芯片里特别微小的电路，芯片立即永久性损坏。然后就是板子彻底不工作了，或者某个功能比如串口、ADC直接失灵。

慢性损伤：这种更隐蔽，也更麻烦。静电可能没有完全摧毁芯片，但是已经对内部的氧化物层等造成了微小的损伤。板子可能现在还能用，但是变得不稳定了，寿命也缩短了。可能在几天，或者是一个特定温度下突然就出问题了。这种时好时坏的故障，在调试的时候是最难排查的，会耗费大量的时间和精力。

三、在PCB中如何防静电

其实在画PCB板的时候，防静电设计不复杂，成本增加也很少，却能很大程度提高板子的健壮。

1. TVS二极管

这是最简单最有效的方法。TVS二极管可以理解是电路信号的保安，平时它一动不动是高抗阻，一旦有了静电，它会瞬间变成低阻抗，把高压脉冲导入到地线，来保护后面的芯片。

加在哪？其实重点保护那些和外界接触的接口，比如：USB接口的D+和D-数据线。按键、拨码开关的信号线。SD卡座的数据线和检测脚。串口的收发信号线。还有所有外接的排针、排母。

2.增加放电间隙

板上的裸露焊盘、接线端子等等，在布局的时候要注意让它们和附近的地线或其它信号线保持一定的距离。为啥？ 因为空气本身是绝缘的，但是如果两个导体靠得太近，高压静电可能会击穿空气，形成电弧放电。适当的增加间距，让静电跳不过去，也能起到保护作用。

3. 铺好大地

在画双面板或是多层板的时候，尽量保证有一个完整、大面积的接地层。 完整的地平面就像一个广阔平原，能迅速吸收和分散静电的能量，能防止能量聚集在某一点上。而且也能为TVS二极管提供一个好的泄放路径。在PCB布局的时候，把地网络铺铜，而且让地铜皮尽量覆去盖板子上没有走线的空白区域。

4. 接口接地引流

在所有的外部接口，比如USB口、DC电源座，把金属外壳通过一个高压电容或是直接连接到板子的地。这样，静电在进来之前，会优先通过外壳被导走。

5.PCB工艺中层压性能

在多层PCB板中常，如果两层导体之间太薄，高电压的静电很容易将其击穿，形成永久性损伤，这也是静电容易出现的主要原因之一。因此在层压结构上需要更优秀的工艺。

嘉立创的PCB加工工艺中具有953多种层压结构及客户自定义结构，其中四层板191种，六层板213种，八层板127种，十层板88种，十二层板61种等多层板层压结构，可以在PCB不同的设计应用中使用丰富的层压结构工艺。嘉立创还提供了多层板层压结构设置工具，输入PCB设计中板子层数等参数，可以得到适合当前PCB设计的层压结构。

为增加多层板层压填胶均匀性，嘉立创将对所有多层板的工艺边、空白位及板间大空白位增加铜面，此操作不会影响原单元板的铺铜布局，恰恰会大大提供PCB的品质。

静电防护不是可有可无的附加功能，是保证产品稳定性和寿命的基础。芯片技术不断发展，反而对ESD防护的要求只会越来越高。好的静电防护其实是个系统工程，需要精细的电路设计、合理的PCB布局和优秀的PCB工艺习惯三者结合，这样单片机项目不仅能跑起来，更能跑得远、跑得稳。专业的设计不仅仅是功能的实现，更是在各种异常情况下都能保持稳定可靠。