静电常识及ESD防护

静电知识

一，静电的类型：

一、静 电

1. 根据分子和原子结构的理论 , 自然界中的一切物质都是由分子构成的 , 而分子又是 由原子组成的。单质的分子由一个或几个相同的原子组成 , 化合物的分子由两个或两个以上不 同的原子组成。 高分子材料具有更复杂的原子结构点阵排列， 并含有更多种类和数量的原子。 原 子是构成一切化学元素的最小粒子， 它由带正电的原子核和带负电的围绕原子核旋转的电子组成 电子的个数和排列层次因元素而异。

2. 在自然状态下，原子中的这种正、负电荷是相等的，物质处于电平衡的中性状态，即 不带电。 在静电学中称不带电的物体为电的中性体。 在某种条件下， 状

态被打破， 丢失或获得电子， 物质即由中性状态改变为带电状态。

学术语中称为带电体。 物质在获得电子而形成带电体时称为电子带电， 失

去电子而形成带电体时，称为空穴带电，所带的电荷称为正电荷。

3. 物体呈现带电的现象，称为带电现象。物质的带电现象是一种自然现象。按照物质所 带电荷的存在与变化状态可分为动电（流电）现象和静电现象。静电现象指相对于观察者而言， 所带的电荷处于静止或缓慢变化的相对稳定状态，动电现象则与此相反。显然，在静电情况下， 由于电荷静止不动或其运动非常缓慢，故它所引起的磁场效应较之电场效应来说可以忽略不计。

4. 静电可因多种原因而发生，例如物体间的摩擦、电场感应、介质极化、带电微粒附着 等许多物理过程都有可能导致静电

二、静电的类别

静电防护材料通常以其电阻率作为类别划分标志。分为静电导体（导静电）材料和 静电耗散（耗散静电）材料。早期有抗静电材料类别的提法

1. 静电导体材料

指其表面或物体内部导电的材料，一般将表面电阻率小于或等于

1 X 105 Q /m2或体 积电阻率小于或等于 1 X 104 Q? cm 的静电防护材料划归静电导体材料类。 其中，又将表面电 阻率小于X 104 Q / m2或体积电阻率小于或等于

1 X 103 Q? cm 的材料定义为静电屏蔽材料，

即静电屏蔽材料属于静电导体材料的一部分。

2. 静电耗散材料

指能快速耗散其表面或物体内部静电荷的材料。其所具有的电阻率范围一些标准规定不 一，较多的标准（例如现行 MIL 标准和最近两年出台的 IEC 标准草案）规定，表面电阻率大于 1 X 105Q / m2 但小于或等于 1 X 1012Q / m2 ，或体积电阻率大于 1 X 104Q?cm 但小 于 1 X 10 11 Q? cm 的静电防护材料为静电耗散材料。

3. 抗静电材料当物质原子中的这种电平衡 处于带电状态的物体在静电 所带电荷称为负电荷； 因

有的标准，例如1980 年片的美军标准MIL-HDBK-263 ，将表面电阻率大于 1 X 109 Q / m2但小于和等于1 X 1014 Q / m2范围的静电防护材料定义为抗静电材料。许多常用材料事实上都在此

范围之内，例如密胺薄层材料、高电阻的体导电塑料、干净棉花、硬质纤维板、本制品、纸制品等。1991 年发布的修订A 版，改变了这种划类方法，不再使用抗静电材料的概念。在国际电工委员会（IEC ）有关防静电材料标准的讨论中，专家们比较倾向的意见认为“抗静电材料”这个概念比较笼统，主张不宜再用。

4. 绝缘材料

绝缘材料是指那些其电阻率超过静电耗散材料的上限的材料。绝缘材料不属于静电防护材料的范

畴。由于它的划分与静电耗散材料连在一起，故有关标准也不太一致。较多的也较权威的现行标准的规定为，具有表面电阻率大于 1 X 1012 Q / m2,或体积电阻率大于1 X 1011 Q? cm的

材料属于绝缘材料

二，静电常识：

静电是一种客观的自然现象，产生的方式很多，如接触、磨擦、冲流等等. 其产生的基本过程

可归纳为：接触T电荷T转移T偶电层形成T电荷分离.设备或人体上的静电最高可达数万伏以至数十万伏, 在正常操作条件下也常达数百至数千伏. 人体由于自身的动作和与其它物体的接触-分离、磨擦或感应等因素，可以带上几千伏甚至上万伏的静电. 静电是正、负电荷在局部范围内失去平衡的结果. 它是一种电能, 留存在物体表现, 具有高电位、低电量、小电流和作用时间短的特点.

静电控制的主要措施有：静电的泄漏和耗散、静电中和、静电屏蔽与接地、增湿等。静电放电引起的元器件击穿损害是电子工业最普遍、最严重的静电危害，它分硬击穿和软击穿。硬击穿是一次性造成元器件介质击穿、烧毁或永久性失效；软击穿则是造成器件的性能劣化或参数指标下降.

静电敏感元器件和印制电路板在生产过程中工序之间的传递和储放，必须使用防静电上

料箱、元件盒、周转箱、周转托盘等。以防止静电积累造成危害。静电敏感元器件和印制电路板，作为成品进行包装时必须采用防静电屏蔽袋、包装袋、包装盒、条、筐等，避免运输过程中的静电损害.

电子产品在生产过程中，其元器件、组件成品经常与设备工具等发生接触、分离，磨擦而产生静电，必须使用防静电坐垫、周转小车、维修包、工具、工作椅（凳）等，并通过适当的接地，使静电迅速泄放.

磨擦起电和人体静电是电子、微电子工业中的两大危害源，但产生静电并非危害所在，危害在于静电积累和由此产生的静电电荷放电，因此必须予以控制。带静电的物体，在其周围形

成静电场，会产生力学效应，放电效应和静电感应效应。由于静电的力学效应，空气中的浮游的

尘粒会吸附到硅片等电子元器件上，严重影响电子产品的质量，因此，对净化工作空间必须采取防静电措施.

净化室的墙壁、天花板和地板等都应采用防静电的不发尘材料，对操作人员和工件、器具也应采取一系列的静电防护措施.

为了解生产过程静电起电情况，判别生产过程中静电的影响程度以和检验静电防护用品、装备质量都需要测量静电和有关参数。静电的测量，主要是对静电电压、材料电阻、接地电阻、静电关衰期、静电电量、静电消除器消电性能、布料电荷面密度等的测量.

静电防护工作是一项系统工程，任何环节的疏漏或失误，都将导致静电防护工作的失败，

必须时时防范，人人防范.

三、静电是如何产生的

物质都是由分子组成，分子是由原子组成，原子中有带负电的电子和带正电荷的质子组成。在正常状况下，一个原子的质子数与电子数量相同，正负平衡，所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围，一经外力即脱离轨道，离开原来的原子儿而侵入其他的原子B, A原子

因缺少电子数而带有正电现象，称为阳离子、B原子因增加电子数而呈带负电现象，称为阴离子。

造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道这个外力，包含各种能量（如动能、位能、热能、化学能……等）在日常生活中任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电。

当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电，而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电。若在分离的过程中电荷难以中和，电荷就会积累使物体带上静电。所以物体与其它物体接触后分离就会带上静电。通常在从一个物体上剥离一张塑料薄膜时就是一种典型的“接触分离” 起电，在日常生活中脱衣服产生的静电也是“接触分离”起电。

固体、液体甚至气体都会因接触分离而带上静电。为什么气体也会产生静电呢？因为气体也是由分子、原子组成，当空气流动时分子、原子也会发生“接触分离”而起电。所以在我们的周围环境甚至我们的身上都会带有不同程度的静电，当静电积累到一定程度时就会发生放电。

四，静电在生产中的危害

•如塑壳生产线，由于静电造成塑壳喷漆，电镀，表面粗糙，沙眼多，手感差。

•在卷桶纸，皮革，塑料，化工布/膜等流水线，由于材料绝缘性高，运转速度快，表面电荷不易散失，静电极高，当操作人员触和会有触电感，更能使材料层间击穿，影响产品质量。• 在电子行业，IC，LCD LED,等精细组装线，据统计，由于静电给电子器件制造业，每年会造成两百多亿美元的损失！

• 在印刷包装企业由于静电会造成设备控制失灵；进纸不稳，收纸不齐；在传输印刷中，更会造成套印精度低，墨须严重，严重影响产品品质。

我们知道，静电在工业生产中的危害很大，不仅影响生产，而且容易引发各种火灾爆炸事故等，研究发现，静电对人体也是有害无利。人体长期在静电辐射下，会使人焦躁不安、头痛、胸闷、

呼吸困难、咳嗽。在家庭生活当中，静电不仅化纤衣服有，脚下的地毯、日常的塑料用具、锃亮的油漆家具和至各种家电均可能出现静电现象，静电可吸附空气中大量的尘埃而且带电性越

大、吸附尘埃的数量就越多，而尘埃中往往含有多种有毒物质和病菌，轻则刺激皮肤，影响皮肤

的光泽和细嫩，重则使皮肤起癍生疮，更严重的还会引发支气管哮喘和心律失常等病症。

静电防护知识

1 •为什么要提高ESD防护意识？

在本世纪70前代以前，很多静电问题都是由于人们没有ESD意识而造成的，即使现在也有很多人怀疑ESD会对电子产品造成损坏。这是因为大多数ESD损害发生在人的感觉以下，因为人体对静电放电的感知电压约为3KV，而许多电子元件在几百伏甚至几十伏时就会损坏，通常电子器件被ESD损坏后没有明显的界限，把元件安装在PCB上以后再检测，结果出现很多问题，分析也相当困难。特别是潜在损坏，即使用精密仪器也很难测量出其性能有明显的变化，所以很都电子工程师和设计人员都怀疑ESQ但近年实验证实，这种潜在损坏在一定时间以后，电子产品的可靠性明显下降。

2 .谁应该参加ESD培训？

培训谁? 管理培训部门,管理部门的支持,流水线管理培训,工人,技术员等都应该受到培训。最新的美国国家标准和国际静电放电协会标准（ANSI/ESD S20.20-1999 ）把静电培训计划和培训要求和认证专门列出一节。静电培训的重点

八\、在领导管理人员、流水线管理人员和工程技术三种人，但内容和要求各不相同。对于领导和管理人员，除要求懂得静电安全管理要求外，对静电基本知识、防静电工作区的要求、静电敏感标记等也应有所了解。而对设计师、现场工程师、维修技术人员等对静电就要有全面的了解。目前，我国各类院校除少数专业有静电专业研究生课程外，中专、大专和本科均没有开设静电专业课程，仅是物理的电学中介绍了有关静电基本原理一些知识。但是只要有了这个基础，您就能学好静电防护基本知识。

3. 静电对电子产品损害有哪些形式? 静电的基本物理特性为：吸引或排斥，与大地有电位差，会产生放电电流。这三种特性能对电子元件的三种影响：

1. 静电吸附灰尘，降低元件绝缘电阻（缩短寿命）。

2. 静电放电破坏，使元件受损不能工作（完全破坏）。

3. 静电放电电场或电流产生的热，使元件受伤（潜在损伤）。

4. 静电放电产生的电磁场幅度很大（达几百伏/ 米）频谱极宽（从几十兆到几千兆），对电子产器造成干扰甚至损坏（电磁干扰）

如果元件全部破坏，必能在生产和品管中被察觉而排除，影响较小，如果元件轻微受损，在正常测试下不易发现，在这种情形下，常会因经过多层之加工，甚至已在使用时，才发现破坏，不但检查不易，而且其损失亦难以预测。要耗费多少人力和财力才能清查出所有问题，而且如果在使用时才察觉故障，其损失将可能巨大。

4. 静电对电子产品损害有哪些特点？

（1）. 隐蔽性

人体不能直接感知静电除非发生静电放电, 但是发生静电放电人体也不一定能有电击的感觉，这是因为人体感知的静电放电电压为2- 3 KV,所以静电具有隐蔽性。

（2）. 潜在性有些电子元器件受到静电损伤后的性能没有明显的下降，但多次累加放电会给器件造成内伤而形成隐患。因此静电对器件的损伤具有潜在性。

（3）. 随机性

电子元件甚么情况下会遭受静电破坏呢?可以这么说，从一个元件产生以后，一直

到它损坏以前，所有的过程都受到静电的威胁，而这些静电的产生也具有随机动性性。其损坏也具有随机动性性。

（4）. 复杂性静电放电损伤的失效分析工作，因电子产品的精、细、微小的结构特点而费时、费事、费钱，要求较高的技术并往往需要使用扫描电镜等高精密仪器。即使如此，有些静电损伤现象也难以与其他原因造成的损伤加以区别，使人误把静电损伤失效当作其他失效。这在对静电放电损害未充分认识之前，常常归因于早期失效或情况不明的失效，从而不自觉地掩盖了失效的真正原因。所以静电对电子器件损伤的分析具有复杂性。

5．如何控制ESD? 从前面的分析可知静电是由于物体接触分离，甚至没有接触的感应等方式产生的，就连我们周围的空气也是由原子组成的，当这些空气流动时也会产生静电，可以说：在任何时间、任何地点都可能产生静电。要完全消除静电几乎不可能的，但可以采取一些措施控制静电在不危害的程度之内。

6．如何控制人体静电（人体静电防护）？人体是最普遍存在的静电危害源。对于静电来说，人体是导体，所以可以对人体采取接地的措施。

（1）.使用防静电地面/ 防静电鞋/ 袜（静电从脚导到大地）通过脚穿防静电性地面、地垫、地毯，人员穿上防静电鞋袜，形成组合接地。

（2）. 佩戴防静电腕带并接地（静电从手导到大地）通过手用以泄放人体的静电。它由防静电松紧带、活动按扣、弹簧软线．保护电阻和插头或夹头组成。松紧带的内层用防静电纱线编织，外层用普通纱线编织。

各种静电防护措施,ESD的含义及三种型式

各种静电防护措施,ESD的含义及三种型式 仪表元器件按其种类不同，受静电破坏的程度也不一样，最低的100V的静电压也会对其造成破坏。近年来随着仪表元件发展趋于集成化，因此要求相应的静电电压也在不断减弱。人体平常所感应的静电电压在2-4KV以上，通常是由于人体的轻微动作或与绝缘物的磨擦而引起的。也就是说，倘若我们日常生活中所带的静电电位与IC接触，那么几乎所有的IC都将被破坏，这种危险存在于任何没有采取静电防护措施的工作环境中。静电对IC的破坏不仅体现在仪表元器件的制造工序当中，而且在IC的组装、远输等过程中都会对IC产生破坏。 要解决以上问题，可以采取以下各种静电防护措施： 1、操作现场静电防护。对静电敏感器件应在防静电的工作区域内操作; 2、人体静电防护。操作人员穿戴防静电工作服、手套、工鞋、工帽、手腕带; 3、储存运输过程中静电防护。静电敏感器件的储存和运输不能在有电荷的状态下进行。要实现上述功能，基本做法是设法减少带电物的电压，达到设计要求的安全值以内。即要求下式中的电荷(Q)与电阻(R)要小，表电容量(C)要大。V=I.R Q=C.V 式中V：电压，Q：电荷量I：电流C：静电容量R：电阻当然电阻值也不是越低越好，特别是在大面积场所的防静电区域内必须考虑漏电等安全措施之后再进行材料的选取。 静电的防护 一、接地 接地就是直接将静电过一条线的连接泄放到大地，这是防静电措施中最直接最有效的，对于导体通常用接地的方法，如人工带防静电手腕带及工作台面接地等。接地通过以下方法实施： ①人体通过手腕带接地。 ②人体通过防静电鞋(或鞋带)和防静电地板接地。 ③工作台面接地。

静电放电(ESD)防护

静电放电（ESD）防护简述 2015.9.30 一、静电的产生 静电放电是一种客观的自然现象，产生的方式有：摩擦起电、离子溅射（单一极性）、接触充电、感应或极化，及其他如：剥离，破裂，点解，压电，热电等。 人体自身的动作或其他物体的接触，分离，摩擦或感应等因素，可以产生几千伏甚至上万伏的静电。 静电在多个领域造成严重危害，摩擦起电和人体静电是电子工业中的两大危害。 1、摩擦起电 哪里有移动，哪里就有静电。人的走动，物料周转，甚至是空气、水流动，都会产生摩擦静电。 当液体、固体和气体颗粒接触又分离，起电量受“接触紧密度”，“分离速度”，“摩擦运 2、接触充电 带电物体通过接触将电荷传导给未带电物体。带电绝缘体仅能从较小面积释放电荷，而带电导体能释放大量电荷给另一导体。 二、静电放电模型 因ESD产生的原因及其对集成电路放电的方式不同，经过统计，ESD放电模型分四类：人体放电模式、机器放电模式、组件充电模式、电场感应模式。 1、人体放电模式（Human-Body Model,HBM） 人体放电模式（HBM）的ESD是指因人体在地上走动摩擦或其它因素在人体上已累积了静电，当此人去触碰到IC时，人体上的静电便会经由IC的脚（pin）而进入IC内，再经由IC放电到地去。此放电的过程会在短到几百毫秒（ns）的时间内产生数安培的瞬间放电电流。此电流会把IC内的组件给烧毁，对于一般商用IC的2-KV ESD放电电压而言，其瞬间放电电流的尖峰值大约是1.33A。 有关于HBM的ESD已有工业测试的标准，表是国际电子工业标准（EIA/JEDEC STANDARD）

2、机器放电模式（Machine Model,MM） 机器放电模式（MM）的ESD是指机器（例如机械手臂）本身累积了静电，当此机器去触碰到IC时，该静电便经由IC的pin放电。因为机器是金属，其等效电阻为0欧姆，其等效电容为200pF。由于机器放电模式的等效电阻为0，故其放电的过程更短，在几毫微秒到几十毫微秒之内会有数安培的瞬间放电电流产生。 3、组件充电模式（Charged-Device Model,CDM） 此放电模式是指IC先因摩擦或其它因素而在IC内部累积了静电，但在静电累积的过程中IC并未损伤。此带有静电的IC在处理过程中，当其pin去碰触到接地面时，IC内部的静电便会经由pin自IC内部流出来，而造成了放电的现象。此种模式的放电时间更短，仅约 CDM模式ESD （1）IC自IC管中滑出后，带电的IC脚接触到地面而形成放电现象； （2）IC自IC管中滑出后，IC脚朝上，但经由接地的金属工具而放电。 IC内部累积的静电会因IC组件本身对地的等效电容而变，IC摆放角度与位置以及IC所用包装型式都会造成不同的等效电容。此电容值会导致不同的静电电量累积于IC内部。 在三种静电放电模式中，CDM的损害最大，前期工厂主要对人体进行静电防护（HBM），现在应该转移到对来料、转运、出货等的包装方式上来，首要关注重点在CDM上，其次对测试环节使用的设备、烙铁的管理控制（MM）。 高静电敏感器件失效原因中，ESD/EOS排首位，占59%的比例。而是ESD还是EOS，可以进行区分，但需要进行一系列极端实验，成本高，一般不采用。ESD问题集中体现为晶体管损伤，EOS问题集中体现在电路过载。 ESD损害的特点：隐蔽性（不可视性）、潜在性和累积性、随机性、复杂性。对静电累积进行排查，需要借助ESD相关设备，进行数据提取用于分析，并确认防护重点。

ESD静电防护

：ESD的意思是“静电释放”的意思，它是英文：Electro-Static discharge 的缩写，即"静电放电"的意思。ESD是本世纪中期以来形成的以研究静电的产生、危害及静电防护等的学科。因此，国际上习惯将用于静电防护的器材统称为“ESD”，中文名称为静电阻抗器。 一.ESD知识介绍 静电是一种客观的自然现象，产生的方式多种，如接触、摩擦等。静电的特点是高电压、低电量、小电流和作用时间短的特点。 人体自身的动作或与其他物体的接触，分离，摩擦或感应等因素，可以产生几千伏甚至上万伏的静电。 静电在多个领域造成严重危害。摩擦起电和人体静电是电子工业中的两大危害。 生产过程中静电防护的主要措施为静电泄露、耗散、中和、增湿，屏蔽与接地。 人体静电防护系统主要有防静电手腕带，脚腕带，工作服、鞋袜、帽、手套或指套等组成，具有静电泄露，中和与屏蔽等功能。 静电防护工作是一项长期的系统工程，任何环节的失误或疏漏，都将导致静电防护工作的失败。 静电的危害： 静电在我们的日常生活中可以说是无处不在，我们的身上和周围就带有很高的静电电压，几千伏甚至几万伏。平时可能体会不到，人走过化纤的地毯静电大约是35000伏，翻阅塑料说明书大约7000伏，对于一些敏感仪器来讲，这个电压可能会是致命的危害。 静电学主要研究静电应用技术，如静电除尘、静电复印、静电生物效应等。更主要的是静电防护技术，如电子工业、石油工业、兵器工业、纺织工业、橡胶工业以及兴航与军事领域的静电危害，寻求减少静电造成的损失近年来随着科学技术的飞速发展、微电子技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂，静电放电的电磁场效应如电磁干扰（EMI）及电磁兼容性（EMC）问题，已经成为一个迫切需要解决的问题。一方面，一些电阻率很高的高分子材料如塑料,橡胶等的制品的广泛应用以及现代生产过程的高速化, 使得静电能积累到很高的程度,另一方面，静电敏感材料的生产和使用, 如轻质油品, 火药, 固态电子器件等, 工矿企业部门受静电的危害也越来越突出,静电危害造成了相当严重的后果和损失。它可以在不经意间将昂贵的电子器件击穿，造成电子工业年损失达上百亿美元。在兴航工业，静电放电造成火箭和卫星发射失败，干扰兴航飞行器的运行。1967年7月29日，美国Forrestal航空母舰上发生严重事故，一架A4飞机上的导弹突然点火，造成了7200万美元的损失，并损伤了134人，调查结果是导弹屏蔽接头不合格，静电引起了点火。1969年底在不到一个月的时间内荷兰、挪威、英国三艘20万吨超级油轮洗舱时产生的静电引起相继发生爆炸。

esd静电防护标准

esd静电防护标准 静电的防护已经成为当今世界尤其是电子行业的一项重要考量，任何一个影响该行业的因素均不应被忽视。鉴于此，建立全面、完整的ESD静电防护标准显得尤为重要。 ESD静电防护标准主要涵盖ESD基础知识、电气安全防范、ESD 防护流程及实践、静电防护设施设备设计原则等四个方面。 一、ESD基础知识 ESD（electrostatic discharge）是指静电在短时间内释放过程中产生的强烈电流冲击或电压冲击等电磁场波动效应的总称。静电的释放，可以是由于静电放电或静电放电学习中的电容、电阻、生物负载等不同的原因所致。因此，为防止电子产品遭受ESD静电影响，开发和生产商都需要采取有效防护措施。 二、电气安全防范 于电气安全防范而言，ESD静电防护标准首先包括建立ESD安全防范的环境。根据ESD标准规定，所有的电子装配和测试场所都应采用恒定的低静电压工作环境，并使用相应的静电控制设备，如静电地板、静电放电仪、静电放电机等，以确保电子产品的稳定性和可靠性。 三、ESD防护流程及实践 在实际应用中，开发和生产商需要根据ESD静电防护标准，结合具体的工作环境，制定具有针对性的ESD防护流程和实践。因此，开发和生产商需要建立明确的ESD静电防护指示，尤其是建立ESD静电防护流程，以确保该工厂环境中的所有电子产品都处在良好的ESD防

护环境中。 四、静电防护设施设备设计原则 ESD静电防护设施设备设计原则是ESD静电防护标准的重要组成部分。ESD静电防护设施设备的设计原则，主要是根据工作环境的特点，将静电防护设施设备分为外层静电控制层、中层静电控制层和内层静电控制层，以确保环境中的静电能够有效控制并保护电子产品不受静电影响。 以上就是ESD静电防护标准的概述，从ESD基础知识、电气安全防范、ESD防护流程及实践、静电防护设施设备设计原则等四个方面来看，ESD静电防护标准是构建一个完整的ESD静电防护框架的基础。它不仅提高了电子产品的保护水平，而且有助于提升产品质量，提高生产效率。在未来，ESD静电防护标准将继续发挥重要作用，为确保电子产品安全运行提供有力保障。

静电常识及ESD防护

静电知识 一，静电的类型： 一、静 电 1. 根据分子和原子结构的理论 , 自然界中的一切物质都是由分子构成的 , 而分子又是 由原子组成的。单质的分子由一个或几个相同的原子组成 , 化合物的分子由两个或两个以上不 同的原子组成。 高分子材料具有更复杂的原子结构点阵排列， 并含有更多种类和数量的原子。 原 子是构成一切化学元素的最小粒子， 它由带正电的原子核和带负电的围绕原子核旋转的电子组成 电子的个数和排列层次因元素而异。 2. 在自然状态下，原子中的这种正、负电荷是相等的，物质处于电平衡的中性状态，即 不带电。 在静电学中称不带电的物体为电的中性体。 在某种条件下， 状 态被打破， 丢失或获得电子， 物质即由中性状态改变为带电状态。 学术语中称为带电体。 物质在获得电子而形成带电体时称为电子带电， 失 去电子而形成带电体时，称为空穴带电，所带的电荷称为正电荷。 3. 物体呈现带电的现象，称为带电现象。物质的带电现象是一种自然现象。按照物质所 带电荷的存在与变化状态可分为动电（流电）现象和静电现象。静电现象指相对于观察者而言， 所带的电荷处于静止或缓慢变化的相对稳定状态，动电现象则与此相反。显然，在静电情况下， 由于电荷静止不动或其运动非常缓慢，故它所引起的磁场效应较之电场效应来说可以忽略不计。 4. 静电可因多种原因而发生，例如物体间的摩擦、电场感应、介质极化、带电微粒附着 等许多物理过程都有可能导致静电 二、静电的类别 静电防护材料通常以其电阻率作为类别划分标志。分为静电导体（导静电）材料和 静电耗散（耗散静电）材料。早期有抗静电材料类别的提法 1. 静电导体材料 指其表面或物体内部导电的材料，一般将表面电阻率小于或等于 1 X 105 Q /m2或体 积电阻率小于或等于 1 X 104 Q? cm 的静电防护材料划归静电导体材料类。 其中，又将表面电 阻率小于X 104 Q / m2或体积电阻率小于或等于 1 X 103 Q? cm 的材料定义为静电屏蔽材料， 即静电屏蔽材料属于静电导体材料的一部分。 2. 静电耗散材料 指能快速耗散其表面或物体内部静电荷的材料。其所具有的电阻率范围一些标准规定不 一，较多的标准（例如现行 MIL 标准和最近两年出台的 IEC 标准草案）规定，表面电阻率大于 1 X 105Q / m2 但小于或等于 1 X 1012Q / m2 ，或体积电阻率大于 1 X 104Q?cm 但小 于 1 X 10 11 Q? cm 的静电防护材料为静电耗散材料。 3. 抗静电材料当物质原子中的这种电平衡 处于带电状态的物体在静电 所带电荷称为负电荷； 因

静电放电(ESD)及防护基础知识

静电放电（ESD）及防护基础知识 一. 术语及定义 1.静电：物体表面过剩或不足的静止的电荷 2.静电场：静电在其周围形成的电场 3.静电放电：两个具有不同静电电位的物体，由于直接接触或静电场感应引起两物体间的静电电荷的转移。静电电场的能量达到一定程度后，击穿其间介质而进行放电的现象就是静电放电。 4.静电敏感度：元器件所能承受的静电放电电压 5.静电敏感器件：对静电放电敏感的器件 6.接地：电气连接到能供给或接受大量电荷的物体，如大地，船等. 7中和：利用异性电荷使静电消失 8防静电工作区：配备各种防静电设备和器材，能限制静电电位，具有明确的区域界限和 专门标记的适于从事静电防护操作的工作场地 二、静电的产生： 1.摩擦:在日常生活中，任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电，而产生静电的最普通方法，就是摩擦生电。材料的绝缘性越好，越容易是使用摩擦生电。另外，任何两种不同物质的物体接触后再分离，也能产生静电；。 2. 感应：针对导电材料而言，因电子能在它的表面自由流动，如将其置于一电场中，由于同性相斥，异性相吸，正负离子就会转移。 3. 传导：针对导电材料而言，因电子能在它的表面自由流动，如与带电物体接触，将发生电荷转移。 三、静电对电子工业的影响 集成电路元器件的线路缩小，耐压降低，线路面积减小，使得器件耐静电冲击能力的减弱，静电电场（Static Electric Field）和静电电流（ESDcurrent）成为这些高密度元器件的致命杀手。同时大量的塑料制品等高绝缘材料的普遍应用，导致产生静电的机会大增。日常生活中如走动，空气流动，搬运等都能产生静电。人们一般认为只有CMOS类的晶片才对静电敏感，实际上，集成度高的元器件电路都很敏感。 A．静电对电子元件的影响 A）静电吸附灰尘，改变线路间的阻抗，影响产品的功能与寿命。 B）因电场或电流破坏元件的绝缘或导体，使元件不能工作（完全破坏）。 C）因瞬间的电场或电流产生的热，元件受伤，仍能工作，寿命受损。 B、静电损伤的特点： 1.隐蔽性人体不能直接感知静电，除非发生静电放电，但发生静电放电，人体也不一定能有电击的感觉。这是因为人体感知的静电放电电压为2-3KV。 2.潜伏性有些电子元器件受到静电损伤后性能没有明显的下降，但多次累加放电会给器件造成内伤而形成隐患，而且增加了器件对静电的敏感性。已产生的问题并无任何方法可治愈。 3.随机性电子元件什么情况下会遭受到静电破坏呢？可以这么说，从一个元件生产后一直到它损坏以前所有的过程都受到静电的威胁，而这些静电的产生也具有随机性。由于静电的产生和放电都是瞬间发生的，及难预测和防护。 4.复杂性静电放电损伤分板工作，因电子产品的精细，微小的结构特点而费时、费事、费钱，要求较复杂的技术往往需要使用扫描电镜等精密仪器，即使如此有些静电损伤现象也难以与其他原因造成的损伤加以区别，使人误把静电损伤失效当作其它失效，这是对静电放电损害未充分认识之前，常常归咎于早期失效或情况不明的失效，从而不自觉的掩盖了失效的真正原因。 5.严重性ESD问题表面上看来只影响了制成品的用家，但实际上亦影响了各层次的制造商，如：保用费、维修及公司的声誉等等。 四、ESD三种型式 1. 人体型式即指当人体活动时身体和衣服之间的摩擦产生摩擦电荷。当人们手持ESD敏感的装置而不先拽放电荷到地，摩擦电荷将会移向ESD敏感的装置而造成损坏。 2．微电子器件带电型式既指这些ESD敏感的装置，尤其对朔料件，当在自动化生产过程中，会产生摩擦电荷，而这些摩擦电荷通过低电阻的线路非常迅速地泻放到高度导电的牢固接地表面，因此造成损坏；或者通过感应使ESD敏感的装置的金属部分带电而造成损坏。 3．场感类型式即有强电场围绕，这可能来之于塑性材料或人的衣服，会发生电子转化跨过氧化层。若电位差超过氧化层的介电常数，侧会产生电弧以破坏氧化层，其结果为短路。 4．其它还有：机器模式、场增强模型、人体金属模型、电容耦合模型、悬浮器件模型。

ESD的产生原理及防护

ESD的产生原理及防护 ESD（静电放电）是静电在物体之间快速放电的现象。静电是由于物体带有正或负电荷而引起的一种电现象。当物体带有静电荷时，如果与带有相反电荷的物体接触，或者与接地物体接触，就会发生静电放电。静电放电可以造成许多问题，如电路故障、设备损坏、甚至火灾。因此，为了防止ESD的产生，并保护设备和电路免受ESD的损害，人们采取了各种预防措施。 ESD产生的原理主要有以下几个方面： 1.摩擦产生静电：当两种不同的材料摩擦时，电子会从一个材料转移到另一个材料上，导致一个物体带有正电荷，而另一个物体带有负电荷。这种静电产生的机制被称为三角电流分离。 2.静电感应：当一个带有静电荷的物体靠近一个无电荷的导体时，电子会在导体上移动，导致导体上产生电荷。这种现象被称为静电感应。 为了防止ESD的产生，可以采取以下防护措施： 1.使用抗静电设备：这包括抗静电地板、抗静电工作台、抗静电椅子等。这些设备可以有效地将静电荷从人体或物体上排除掉，以避免静电放电。 2.使用抗静电工具：对于需要与敏感电子元件或电路板接触的工作，应使用抗静电工具。这些工具通常由带有导电材料的塑料制成，可以帮助将静电荷从人体或物体上引导走。

3.空气质量控制：在生产工作环境中，应确保空气中的湿度保持在一 定的水平，以减少静电的产生。当空气湿度较低时，静电产生的可能性会 增加。 4.人员培训：为了确保员工了解ESD的风险和防范措施，应对员工进 行培训。培训可以包括静电的基本知识、ESD的危害、ESD防护设备的使 用等内容。 5.使用抗静电包装材料：对于需要储存或运输敏感电子元件的物品， 应使用抗静电包装材料进行包装，以减少静电对元件的影响。 另外，可以通过以下几种方法来测试防护措施的有效性： 1.使用静电电压测试仪：这种仪器可以测量设备或物体表面的静电电势。 2.使用ESD模拟器：这些设备可以模拟ESD事件，并测试设备或电路 是否能够抵抗这些事件的影响。 3.使用ESD探针：这些探针可以检测设备或电路板上的静电放电事件，以评估防护措施的有效性。 在总结上述内容之前，我想指出ESD防护是一个复杂而重要的问题。 在电子设备和电路设计、制造和使用过程中，生产商和用户都应该高度重 视ESD防护，以减少ESD引起的问题和损害。通过采取适当的防护措施， 并确保这些措施得到有效实施，可以保护设备和电路免受ESD的损害。

ESD的起因、危害及预防对策

ESD的起因、危害及预防对策 ESD（Electro Static Discharge）即“静电放电”的意思。ESD是本世纪中期以来形成的以研究静电的产生与衰减、静电放电模型、静电放电效应如电流热（火花）效应（如静电引起的着火与爆炸）和电磁效应（如电磁干扰）等的学科。 在科学技术飞速发展、微电子技术广泛应用及电磁环境越来越复杂的今天，我们对半导体材料的品质要求也是越来越高，而静电对半导体的破坏却因半导体的高集成化而变得更加容易。为了提升产品品质和客户的满意度，我们必须在静电的防护方面做出更有效的行动，来迖成我们的品质目标。据统计电子工业每年花在这上面的费用有数十亿美元之多，由此可见ESD防护的重要性及紧迫性。 一、到底什么是ESD呢？ 在严寒的冬天，当您脱下暖和的毛衣时会听到哔哔啪啪声。在握手或手接触时常被电击一下，这是由于人身带了静电，在接触时突然放电所致。暴雨来临前，天空中常会有雷电出现，这是因为云层相互摩擦而带上大量的电荷，当两块云层相互接触时便会放电形成能量巨大的雷电，如对地放电则可能形成雷击的危害。这些都是日常生活中常见的静电瞬间放电（ESD）现象。 二、ESD是怎么产生的呢？ 我们知道所有的物质都是有分子组成，分子又是由原子组成。原子中有带负电荷的电子和带正电荷的质子组成。在正常状况下，一个原子的质子数与电子数量相同，正负平衡，所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围，一经外力即脱离轨道，离开原来的原子A而侵入其它的原子B，A原子因缺少电子数而带有正电现象，称为阳离子，B原子因增加电子数而呈带负电现象，称为阴离子。图示如下： 造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道，这个外力包含各种能量(如动能、位能、热能、化学能……等)。在日常生活中，任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电。当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电，另一个得到一些剩余电子的物体带负电。通常在从一个物体上剥离一张塑料薄膜时就是一种典型的“接触分离”起电，在日常生活中脱衣服产生的静电也是“接触分离”起电。 静电可有很多种方式产生，如物体间的摩擦、电场感应、介质极化、带电颗粒粘附等等。“摩擦起电”和“电场感应起电”在日常生活中最为普遍。其中摩擦起电是一个不断接触与分离的过程，在接触、分离后，两个物体的正负电荷失去平衡,从而产生静电。当带电物体接近不带电物体时会在不带电的导体两端分别感应出负电和正电，这种现象就是电场感应产生静电。 当带电的物体与一些导体等接触时或靠的很近时,电荷会找到一途径突然释放掉，这种现象叫静电放电。静电放电的条件是：首先有静电存在，其次要有一定的途径。如果没有放

ESD防静电介绍

ESD防静电介绍 静电是在平衡状态下，正电荷和负电荷之间的电势差引起的。在工业和生活中，静电经常会给我们带来麻烦。特别是在电子设备制造领域，静电可能导致设备故障或损坏，称为ESD（Electrostatic Discharge）。 ESD是有害的，因为它可以瞬间释放巨大的电量，对敏感的电子设备造成伤害。为了保护电子设备，需要采取一系列的防静电措施。本文将介绍ESD的原理、影响和控制方法。 一、ESD的原理 静电的形成源于电荷的不平衡。当物体摩擦、分离或接触时，电子从一个物体转移到另一个物体上，导致电荷不平衡。当电荷积累到一定程度时，会发生电晕放电现象，产生ESD。 静电可通过直接接触和电场耦合方式传导。直接接触是指当带电物体接触未带电物体时，电荷会从带电物体传递给未带电物体。电场耦合是指当带电物体附近存在强电场时，未带电物体会通过电场传导来获取电荷。 二、ESD的影响 ESD会对电子设备造成严重的影响。首先，ESD可能造成电子设备的瞬时故障或永久损坏。当静电放电发生时，极短的时间内会产生高电压，使电子器件的内部结构或元件受到损坏。

此外，ESD还可能对电子设备的性能产生影响。电子设备中的微小 电路和元件容易受到静电影响，导致信号失真、性能下降或功能失效。 三、ESD的控制方法 为了避免ESD对电子设备的影响，需要采取一系列的防静电措施。 1. 安全大地接地系统 建立良好的接地系统是防止ESD的重要措施。通过将设备的金属 外壳和地面相连，可以将ESD引导到大地。接地系统需要经过定期检 查和维护，确保接地连接良好。 2. 静电防护装置 在生产线上，使用专门的静电防护装置可以减少ESD的发生。例如，使用ESD防护工作台、ESD防静电衣物和鞋靴、ESD防静电手套等。这些装置可以有效地将静电引流，防止静电放电对电子设备造成 损害。 3. ESD敏感区域管理 在生产线上，可以设置ESD敏感区域。在这些区域中，应该禁止 使用衣物、鞋靴和设备等可能导致静电产生的物品。同时，应该采取 适当的清洁措施，避免灰尘和其他带电粒子的积聚。 4. ESD敏感器件包装和处理 在电子设备制造过程中，应该采取合适的包装和处理方法，保护敏 感器件免受静电的影响。例如，在运输敏感器件时，使用防静电包装

防静电基础知识

防静电基础知识 认识静电 一、什么是ESD ESD是英文Electro Static Discharge，即“静电放电”的意思。 人体就带有很高的静电电压，特别是在干燥的季节，当你脱去毛衣或用手去触摸金属物体时会产生电击感，此时你带的静电可达几千伏至几万伏以上。人们在日常的活动中可产生高达25,000V的静电放电。人手的神经能感觉到大约3,000V的静电放电。而IC只需要10V的静电就可将其毁坏。其结果是，虽然ESD看不见、听不到或感觉不到，但可重大地损伤或毁坏电子产品。 静电摸不到看不见，但却时时刻刻围绕在我们的周围，当你感觉到有电击时，你身上的静电电压已超过2000V；当你看到放电火花时，你身上的静电已高达5000V；当你听到放电声音时，你身上的静电已高达8000V。 日常生活中的各种行动都会产生静电： 1、塑料与布摩擦，塑料可以吸起小纸屑； 2、梳子与头发摩擦而带电； 3、冬天脱毛衣时，会发出噼啪的声响； 4、靠近刚关闭的电视，汗毛会竖起来。 二、名词解释 1、静电 electrostatic: 静电就是物体所带相对静止不动的电荷。 2、静电放电 electrostatic discharge: 处于不同静电电位的两个物体间的静电电荷的转移就是静电放电。 3、静电感应 electrostatic induction 当带静电物体靠近某一介质时，在该介质表面因感应而带电荷，并形成感应电场。 4、中和 neutralization 利用异性离子使静电消失。 5、接地 grounding 电气连接到能够提供或接受大量电荷的物体上（如大地，舰船或运载工具的外壳）。接地分为硬接地和软接地，生产机器设备通过三相插头的其中一个接地端子接向电网地线，为硬接地；工作人员通过防静电手腕接地，防静电手腕连线上有1MΩ的电阻，即人员与地之间存在着一定的电阻值，为软接地。 6、ESD保护区 ESD protected area(EPA) 用必要的ESD防护材料和设备建立和装备起来的，有明显标记的区域，能够防护ESD损害。 7、ESD防护材料 通过安全地耗散静电电荷或屏蔽住零部件使其免受外界静电电荷影响等途径，能限制静电电荷聚集的材料。根据电阻率范围不同可以分为导电型静电防护材料和消散型静电防护材料。目前，我厂使用的静电防护材料大部分为消散型静电防护材料。 三、静电产生的途径 静电的产生大致有以下几种途径： 1．接触分离：任何两个不同介电系数的物体接触后再分离，即可产生静电。而产生静电的最普通方法，就是摩擦生电。材料的绝缘性越好，越容易通过摩擦生电。 影响摩擦起电电量的因素：物质材料、相对湿度、摩擦频率及接触面积。下表为不同湿度环境下相同动作所产生的静电电压。（表1） 表1 不同湿度下人活动产生的静电电压

静电防护(ESD)

esd ES D的意思是―静电释放‖的意思，它是英文：Elec tr o-Static disc har ge 的缩写，即"静电放电"的意思。ES D是本世纪中期以来形成的以研究静电的产生、危害及静电防护等的学科。因此，国际上习惯将用于静电防护的器材统称为―ESD‖，中文名称为静电阻抗器。 一.ES D知识介绍 静电是一种客观的自然现象，产生的方式多种，如接触、摩擦等。静电的特点是高电压、低电量、小电流和作用时间短的特点。 人体自身的动作或与其他物体的接触，分离，摩擦或感应等因素，可以产生几千伏甚至上万伏的静电。 静电在多个领域造成严重危害。摩擦起电和人体静电是电子工业中的两大危害。 生产过程中静电防护的主要措施为静电泄露、耗散、中和、增湿，屏蔽与接地。 人体静电防护系统主要有防静电手腕带，脚腕带，工作服、鞋袜、帽、手套或指套等组成，具有静电泄露，中和与屏蔽等功能。 静电防护工作是一项长期的系统工程，任何环节的失误或疏漏，都将导致静电防护工作的失败。 静电的危害： 静电在我们的日常生活中可以说是无处不在，我们的身上和周围就带有很高的静电电压，几千伏甚至几万伏。平时可能体会不到，人走过化纤的地毯静电大约是35000伏，翻阅塑料说明书大约7000伏，对于一些敏感仪器来讲，这个电压可能会是致命的危害。 静电学主要研究静电应用技术，如静电除尘、静电复印、静电生物效应等。更主要的是静电防护技术，如电子工业、石油工业、兵器工业、纺织工业、橡胶工业以及兴航与军事领域的静电危害，寻求减少静电造成的损失近年来随着科学技术的飞速发展、微电子技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂，静电放电的电磁场效应如电磁干扰（EMI）及电磁兼容性（EMC）问题，已经成为一个迫切需要解决的问题。一方面，一些电阻率很高的高分子材料如塑料,橡胶等的制品的广泛应用以及现代生产过程的高速化, 使得静电能积累到很高的程度,另一方面，静电敏感材料的生产和使用, 如轻质油品, 火药, 固态电子器件等, 工矿企业部门受静电的危害也越来越突出,静电危害造成了相当严重的后果和损失。它可以在不经意间将昂贵的电子器件击穿，造成电子工业年损失达上百亿美元。在兴航工业，静电放电造成火箭和卫星发射失败，干扰兴航飞行器的运行。1967年7月29日，美国Forr estal航空母舰上发生严重事故，一架A4飞机上的导弹突然点火，造成了7200万美元的损失，并损伤了134人，调查结果是导弹屏蔽接头不合格，静电引起了点火。1969年底在不到一个月的时间内荷兰、挪威、英国三艘20万吨超级油轮洗舱时产生的静电引起相继发生爆炸。 我国近年来在石化企业曾发生30多起因静电造成了严重火灾爆炸事故。许多工业发达国家都建立了静电研究机构，我国从60年代末开始开展了一些静电研究工作，80年代开始以来, 我国的静电研究发展极为迅速。1981年成立了中国物理学会静电专业委员会并召开了第一次全国静电学术会议,全国性的和各地方的静电学术会议不断召开，静电研究和应用的范围也越来越广,科研队伍不断壮大。 二.什么是ESD？ 简言之，ESD就是电荷的快速中和，电子工业每年花在这上面的费用有数十亿美元之多。我们知道所有的物质都由原子构成，原子中有电子和质子。当物质获得或失去电子时，它将失去电平衡而变成带负电或正电，正电荷或负电荷在材料表面上积累就会使物体带上静电。电荷积累通常因材料互相接触分离而产生，也可由摩擦引起，称为摩擦起电。 有许多因素会影响电荷的积累，包括接触压力、摩擦系数和分离速度等。静电电荷会不断积累，直到造成电荷产生的作用停止、电荷被泄放或者达到足够的强度可以击穿周围物质为止。电介质被击穿后，静电电荷会很快得到平衡，这种电荷的快速中和就称为静电放电。由于在很小的电阻上快速泄放电压，泄放

ESD防静电知识

防静电知识培训 一 、生活中的静电常识 静电是一种生产和生活中常见的现象,静电常给我们的生产和生活带来很多麻烦．有时,它使 人遭到电击;有时,它严重影响正常工作;更有甚者,它可能引起火灾和爆炸事故． 在干燥和多风的秋天，在日常生活中，我们常常会碰到这种现象：晚上脱衣服睡觉时，黑暗中常听到噼啪的声响，而且伴有蓝光，见面握手时，手指刚一接触到对方，会突然感到指尖针刺般刺痛，令人大惊失色；早上起来梳头时，头发会经常“飘”起来，越理越乱，拉门把手、开水龙头时都会“触电”，时常发出“啪、啪”的声响，这就是发生在人体的静电，上述的几种现象就是体内静电对外“放电”的结果。 人体活动时，皮肤与衣服之间以及衣服与衣服之间互相摩擦，便会产生静电。随着家用电器增多以及冬天人们多穿化纤衣服，家用电器所产生的静电荷会被人体吸收并积存起来，加之居室内墙壁和地板多属绝缘体，空气干燥，因此更容易受到静电干扰。 二、静电和静电放电的定义和特点 静电：就是静止不动的电荷。一般存在于物体的表面，是正负电荷在局部范围内失去平衡的结果。 静电放电：通常也叫ESD,是英文Electric Static Discharge 的缩写，翻译成中文的意思就是静电的放电。是处于不同静电电位的两个物体间的静电电荷的转移。 三、静电的产生 人们在各种生活作息:举手投足、取物的过程中皆有移动、搬运的动作，移动的先决条件是 『 磨擦』，在磨擦过程中会改变物体的正、负电子量，这些正、负电子在累积到适当能量时， 接触分离 摩擦起电 感应起电

当两对象相接近其电位或能量不同，如『导体,半导体』时即会有释放的动作，这就是静电发生的最基础过程。 四、为何静电需要防护 静电可以说是无所不在，任何两个不同材质的物体摩擦，都有可能产生静电。而档带有静电的物体接触到IC的金属脚时所产生的瞬间高压放电，会经由金属脚影响内部电路，所以说经由静电放电所引起的损害，是造成电子系统失效最大的潜在原因。如果没有静电的保护措施，那么有高达50%的电子系统失效是由ESD所造成的。 随着大规模集成电路的问世，许多电子元件在几百伏甚至几十伏就会损坏，通常电子器件被ESD损坏后没有明显的界限，把元件安装在PCB上再检测，结果出现很多问题，分析也相当困难。特别是在出现一些潜在损坏时，即使用精密仪器也很难测量出其性能有明显的变化。无论是静电电场还是静电电流都可能给器件造成致命的危害或潜在的损伤。 2、ESD对元器件的损害后果导致硬击穿或软击穿 硬击穿：是一次性造成元件介质击穿、烧毁或永久性失效，使集成电路彻底损坏，永久性失效，当静电放电能量达到一定值时，足以引起封装集成电路块的爆炸，可能造成人身伤害。软击穿：是造成元器件的性能劣化或参数指标下降，但还没有完全损坏而形成隐患，在最后质量检验中很难被发现，在使用时静电造成的电路潜在损伤，会使其参数变化，品质劣化，寿命降低等。 3、ESD损坏其突出特点就是随机性和不易察觉性。 4、静电的基本物理特性为：吸引或排斥，与大地有电位差，会产生放电电流。这三种特性能对电子元件的影响：

静电防护基本知识

静电防护基本知识 1静电防护的基本概念 静电（Electrostatic）: 静电就是物体表面过剩或不足的静止电荷。静电是一种电能，它留存于物体的表面；静电是正电荷和负电荷在局部范围内失去平衡的结果；静电是通过电子或离子的转移而形成的。 静电放电ESD（Electrostatic discharge-ESD）： 具有不同静电电位的物体，由于直接接触或静电感应引起物体间的静电电荷转移。 静电感应（Electrostatic induction）： 当带静电的物体靠近某一介质时，在该介质表面因感应而带电荷，并形成感应电场。 静电敏感器（Static sensitivity device-SSD）： 对静电放电敏感的器件 中和（Neutralization）： 利用异性电荷使静电消失 接地（Grounding）： 电气连接到能提供或接受大量电荷物体上（如大地、船舰或运载工具外壳） 泄放（Leakage）： 将静电荷安全泄放到大地

硬接地（Hard ground）： 直接与大地电极作导电性连接的一种接地方式（R〈10Ω〉 软接地（Soft ground）： 通过一足以限制流过人体的电流达到安全值的电阻连接到大地电极的一种接地方式（100 ,000Ω〈R〈1,000,000Ω〉 防静电工作区（Electrostatic discharge protected area）：配备各种防静电设备和器材，能限制静电电位具有确定边界和专门标记的适于从事静电防护操作的场所。 ESD保护材料（ESD-Protected materials）： 具备下列特征的材料： 防止产生摩擦起电； 免受静电场的影响； 防止与带电人体或与带电物体接触而产生直接放电。 2静电的产生 摩擦起电： 两物体接触时，在界面处由于两个作用面能态的差异，如电子逸出功（功函数）、温度、电荷载体浓度等不同，发生转移而形成偶电层。这种转移可能是电子,也可能是离子。 感应起电 导体或介电质处在静电场中均会感应起电。导体在静电场的作用下，表面不同部位将感应出不同电荷或使导体表面上原有电荷发生重新分布，引起带电。

esd防护基础知识

esd防护基础知识 ESD防护基础知识 ESD（Electrostatic Discharge，静电放电）是指由于电荷失衡引起的电流放电现象，是一种常见的电磁干扰问题。在现代电子产品的制造和使用过程中，ESD对电子元器件和电路板等敏感设备造成的损害是不可忽视的。为了保护电子设备免受ESD的影响，我们需要了解一些ESD防护的基础知识。 1. 静电的产生和积累 静电是由于物体表面电荷的失衡而产生的。通常，人体和物体与外界摩擦、接触、分离等过程中会发生静电产生和积累。例如，当我们走动时，鞋底与地面摩擦会导致电荷的积累。而当我们触摸电子设备时，静电会通过我们的手传递到设备上，造成潜在的风险。2. 静电放电的危害 静电放电可能对电子设备造成直接或间接的损害。直接损害包括电子元器件的烧坏、损坏或功能失效；间接损害包括数据丢失、系统崩溃等。特别是在微电子制造过程中，即使微小的ESD放电也可能对电子芯片造成不可逆转的损害。 3. ESD防护措施 为了防止静电放电对电子设备造成损害，我们可以采取以下ESD防护措施：

3.1 防止静电产生和积累 静电产生和积累是ESD发生的前提条件，因此我们可以通过减少或避免静电产生和积累来预防ESD。例如，穿防静电服、鞋，使用防静电垫和地板，避免使用带电的工具等。 3.2 接地和屏蔽 将设备和工作环境进行接地，可以将静电荷释放到地面，从而减少ESD的发生。另外，对于特别敏感的设备，可以采用屏蔽措施，如金属外壳、金属网罩等，来防止ESD的影响。 3.3 ESD保护器件 在电子设备的设计和制造中，可以使用ESD保护器件来吸收和分散静电放电的能量，从而保护敏感的电子元器件。常见的ESD保护器件包括二极管、TVS（Transient Voltage Suppressor）二极管、ESD防护芯片等。 3.4 培训和教育 为了提高员工和用户的意识，可以开展相关的ESD防护培训和教育活动。通过培训和教育，可以使人们了解ESD的危害和防护措施，从而减少ESD对电子设备造成的损害。 4. ESD防护标准和测试 为了确保电子设备的质量和可靠性，行业制定了一系列的ESD防护标准和测试方法。例如，IEC 61000-4-2是静电放电的基本标准，

ESD防静电常识

一﹑ESD常识﹕ 1. ESD简介﹕ ESD(Electro Static Discharge)即” 静电放电”的意思﹐是本世纪中期以来形成的以研究静电的产生与衰减﹑静电放电模型﹑静电放电效应﹐如电流热(火花)效应(如静电引起的着火与爆炸)和电磁效应(如电磁干扰)等的学科。随着科学技术的飞速发展﹑微电子技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂﹐对静电放电的电磁场效应﹐如电磁干扰(EM1)及电磁兼容性(EMC)问题越来越重视。 2. 静电的产生﹕ 物质是由分子组成﹐分子由原子组成﹐原子由带负电的电子和带正电的质子组成。 在正常状况下，一个原子的质子数与电子数量相同，正负平衡，所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围，一经外力即脱离轨道，离开原来的原子而侵入其它的原子B，A原子因缺少电子数而带有正电现象，称为阳离子、B原子因增加电子数而呈带负电现象，称为阴离子。(如图所示﹕) 造成不平衡电子分布的原因是电子受外力而脱离轨道，这个外力包含各种能量(如动能、位能、热能、化学能……等)。 ------- 常见的静电产生方式有以下几种﹕ A “接触分离”起电﹕任何两个不同材质的物体接触后再分离﹐会因外力(如动能﹑位能﹑热能﹑化学能等) 作用造成两个物体正负电荷分布不平衡﹐即产生静电。通常在从一个物体上 剥离一张塑料薄膜时就是一种典型的”接触分离”起电﹐在日常生活中脱衣服 产生的静电也是”接触分离”起电。固体﹑液体甚至气体都会因接触分离而带上 静电﹔我们的周围环境甚至我们的身上都带有不同程度的静电﹐当静电累积 到一定程度时就会发生放电。 ------摩擦起电实质上也是接触分离起电。在日常生活﹐各类物体都可能由于移动或摩擦而产生静电,如工作桌面﹑地板﹑椅子﹑衣服﹑卷宗﹑包装材料﹑流动空气等。 B 感应起电﹕ ✧当带电物体接近不带电物体时会在不带电的导体的两端分 别感应出负电和正电﹔ ✧当物体Ａ与Ｃ发生放电时会造成Ｃ与Ｂ之间放电﹔ ✧若Ｃ与Ｂ之间不发生放电，则Ｃ会带上剩余的电荷。 C 起电方式还有﹕热电和压电起电﹑亥姆霍兹层﹑喷射起电等。 -------人体是最为常见的静电源:人在行走，站起等活动中都会产生静电，因此人体的静电防犯是最为重要的。 3. 静电对电子工业的危害 3-1静电时时刻刻存在﹐对静电的认识经历了以下过程﹕ ✧40—50年代很少有静电问题﹐因为那时是晶体三级管和晶体二极体﹐而所产生静电也不如现在普遍存在。 ✧60年代﹐随着对静电非常敏感的MOS器件的出现﹐静电问题也显得更加明显。 ✧70年代静电问题越来越严重。 ✧80—90年代﹐随着积体电路的密度越来越大﹐一方面其二氧化硅膜的厚度越来越薄(微米—纳米)﹐其承受的静 电电压越来越低﹔另一方面﹐产生和积累静电的材料如塑料﹑橡胶等大量使用﹐使得静电越来越普遍存在﹐仅