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静电放电(Electrostatic Discharge,ESD)是指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的现象。它是一种非常常见的电磁危害源,可以形成强电场、高电压、瞬时大电流,并且伴随有强烈的电磁辐射,形成ESD电磁脉冲。随着电子科技的迅猛发展,集成电路的集成度越来越高,其内部绝缘层的厚度越来越薄,电路布线之间的距离越来越小,击穿电压越来越低,电子设备更容易受到ESD产生的高电压和强电流的影响。本文从电磁场与电路相耦合的角度对印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)的静电放电特性进行了研究。本文首先基于人体-金属模型利用CST(Computer Simulation Technology,CST)仿真软件建立了符合IEC61000-4-2电流标准的静电放电发生器模型。通过数值仿真与实验测试两种方法进行对比验证,证明了静电放电发生器模型的可靠性。接着本文利用电路设计软件设计了两个基础的PCB模型,同时结合CST微波工作室及CST PCB工作室场路协同建立了PCB静电放电的三维仿真模型。仿真结果表明,接触放电将会产生强电场、高电压和瞬时大电流,静电电流的传播路径主要是沿着电路布线路径传播或沿着器件边缘及管脚回路传播,静电放电对PCB的损坏主要集中在PCB的元器件的管脚、芯片及边缘处,且对包含放电点的VCC与GND之间的信号线上的元器件的影响最大。同时对目前研究的小尺寸PCB而言,不同的放电点位置对PCB板的放电电流和放电的传播规律影响不大。此外,还建立了以手机PCB为主体的静电放电仿真模型,研究静电放电对PCB上信号线的干扰问题。选取PCB上的两对关键差分信号线,设置端口监测差分信号线两端的感应电压、电流波形,同时观察静电电流在信号线上的传播路径,分析ESD对PCB上信号线的影响。在此基础上,选取一对差分信号线加入电压信号,监测差分信号线上的电压信号在静电放电的情况下传输到另一端的信号波形。从仿真结果可以看到,ESD对PCB上差分信号线的信号存在干扰,干扰的幅度可以达到信号幅值的约三分之一,同时存在信号延迟,ESD引起的干扰会造成信号失真从而引起电子系统的软失效问题。本文基于场路协同仿真建立了PCB板级的静电放电仿真平台,模拟PCB板静电放电的特性及ESD对PCB板上元器件与信号线的干扰,为电子产品PCB板级的ESD防护设计提供了指导。