一，序言
笔记本电脑或平板电脑以高度集成的硬件结构适配多元场景:其核心由处理器与显卡组成运算中枢，搭配固态硬盘实现快速启动与文件读取，内存保障多任务流畅运行;轻薄机身内嵌高分辨率屏幕与全尺寸键盘，通过触控板、摄像头及丰富接口连接外设，满足从文档处理、视频会议到轻度娱乐的便携需求，成为现代人移动办公与学习的全能工具。
笔记本电脑作为高度集成的精密电子设备，其内部电路板、芯片组件及存储单元对静电放电(ESD)极为敏感。静电电压虽常在人体接触中难以察觉，但瞬间释放的强电流足以击穿芯片内部的纳米级绝缘层，导致核心芯片损坏或高速信号完整性下降。尤其在干燥环境或合成纤维材质接触场景下，人体静电积累风险加剧，若未采取防静电措施，操作时指尖与主板接口的微小接触就可能成为致命隐患。无论是个人日常维护还是专业运维，严格遵循静电防护规范，都是保障设备稳定性、延长使用寿命、避免数据灾难的关键举措。本文介绍适合笔记本电脑系统的防护方案以及防护器件推荐。
二，ESD测试波形
Ø 引用IEC61000-4-2标准， 采用150pF/330Ω套管， 接触放电± 各10次、 空气放电± 各10次。
放电时间间隔1s。 电流波形和原理图如下：
三，端口ESD防护电路设计
1.USB3.0 端口
|
位号 |
ESD型号 |
工作 |
结电容 |
封装(PCB尺寸) |
静电极限电压 |
极性 |
|
|
空气放电 |
接触放电 |
||||||
|
ESD1 |
HEL0501P1 |
5V |
15pF |
DFN1006(0402) |
30KV |
20KV |
双向 |
|
ESD2 |
HEU0501P1 |
5V |
0.3pF |
DFN1006(0402) |
30KV |
30KV |
双向 |
|
ESD4 |
HEU0524PC |
5V |
0.3pF |
DFN2510 |
20KV |
8KV |
双向 |
2.HDMI 端口
|
位号 |
ESD型号 |
工作 |
结电容 |
封装(PCB尺寸) |
静电极限电压 |
极性 |
|
|
空气放电 |
接触放电 |
||||||
|
ESD1 ESD2 ESD3 ESD4 |
HEL0501P1 |
5V |
15pF |
DFN1006(0402) |
30KV |
20KV |
双向 |
|
ESD5 ESD6 |
HEU0524PC |
5V |
0.3pF |
DFN2510 |
20KV |
8KV |
双向 |
3. 天线 端口
|
位号 |
ESD型号 |
工作 |
结电容 |
封装(PCB尺寸) |
静电极限电压 |
||
|
空气放电 |
接触放电 |
||||||
|
ESD |
HEU0501P1 |
5V |
0.3pF |
DFN1006(0402) |
30KV |
30KV |
双向 |
4. Type 端口
|
位号 |
ESD型号 |
工作 |
结电容 |
封装(PCB尺寸) |
静电极限电压 |
极性 |
|
|
空气放电 |
接触放电 |
||||||
|
V1~V6 |
HEL0501P1 |
5V |
15pF |
DFN1006(0402) |
30KV |
20KV |
双向 |
|
E23 E22 |
HEU0524PC |
5V |
0.3pF |
DFN2510 |
20KV |
8KV |
双向 |
5. 扬声器端口
|
位号 |
ESD型号 |
工作 |
结电容 |
封装(PCB尺寸) |
静电极限电压 |
极性 |
|
|
空气放电 |
接触放电 |
||||||
|
EAD1 EAD2 EAD3 EAD4 |
HEL0501P1 |
5V |
15pF |
DFN1006(0402) |
30KV |
20KV |
双向 |
6. MCI音频端口
|
位号 |
ESD型号 |
工作 |
结电容 |
封装(PCB尺寸) |
静电极限电压 |
极性 |
|
|
空气放电 |
接触放电 |
||||||
|
EM14 EM15 |
HEN0501P1 |
5V |
3pF |
DFN1006(0402) |
15KV |
8KV |
双向 |
7. 屏接口
|
位号 |
ESD型号 |
工作 |
结电容 |
封装(PCB尺寸) |
静电极限电压 |
极性 |
|
|
空气放电 |
接触放电 |
||||||
|
U4 U42 |
HEU0524PC |
5V |
0.3pF |
DFN2510 |
20KV |
8KV |
双向 |
四，layout布局及多路径防护
上面的内容讨论了各端口ESD布局原理图设计，各端口增加ESD器件之后，那么是不是本产品ESD测试就可以高枕无忧了呢？并不是这样，情况有时更复杂，
增加了主线路的ESD保护，只是保证了主要通道的ESD静电能得到抑制，但是还有很多其它路径是无法保障的，要多管齐下，才能提升产品ESD抗干扰能力，
1,PCB布局，ESD器件与端口，与芯片之间的地回路，保持最短，三者地之间最短联通，才能形成最小回路，
2，ESD器件最好要和端口芯片在同一PCB层面布局，
3，避免空间辐射问题，是静电的一个跟径，它避开主电路，窜扰到临近电路而形成干扰，
4，共阻抗耦合，USB端口的接地路径和主板其他敏感电路的接地路径，共享了一段阻抗而地平面本身有寄生电感。当巨大的ESD电流（可达数十安培）瞬间流过地平面时，会在共享的地路径上产生一个瞬间的电压抬升（ΔV = L * di/dt）。
这个“地弹”会使得所有以这个地为参考的芯片，其地电位瞬间不再是0V，从而导致逻辑错误或电路失调，而产生机品工作异常
分享与您共同探讨，如有不足之处敬请指正，
技术交流 13723783280 袁工 (微信同号)
