电子元器件抗esd损伤的基础知识
电子元器件ESD静电防护知识总结
电子元器件ESD静电防护知识总结
ESD（中文意思是静电敏感）是一种描述静电放电的术语，它指的是电荷在两个物体间的传递。
我们在生活中看到的电火花现象就是静电放电发生效应的结果。
所有元件或电路板都被认为是静电敏感的。
静电敏感的元件自制成开始一直到组成成品运发客户的整个过程都应考虑到静电保护。
不仅要在焊接前提防静电，而且其后也要小心，因为它们很容易因静电放电而被损坏。
有些元件可因一只带静电的手触摸而遭损坏，更有些元器件会因为附近的带电体，象某个人或显示屏的影响，即使不直接接触也有可能遭损坏。
在装运元件和组装电路板的地方都要配备防静电环境，所有在这些区域的导电体都要接地，不导电材料不应放在这些区域内。
不导电材料有：木器；不导电电胶<包括泡沫饮料杯>；<工作所必须的资料文件必须置于散静电套中>。
无静电工作台是有良好接地的表面，并有防静电材料覆盖的台架。
1．手带：
当要拿ESD物体时，必须要带手带，手带配带时必须与皮肤相接触，客观存在的另一头须与工作台的接地点相连，台面上接地点是与大地相连的。
注意：当测试手带时，绿灯表示手带配带得好，黄灯或红灯表示不能用。
2．脚带：
当在导电胶或导电腊地面工作时戴手带是适用的，必须要戴脚带。
将脚带紧绑在鞋上，其导带要放进袜子里，若是尼龙袜子，将导带放进鞋内，穿高跟鞋时，要配带脚前跟带。
注意：每天要测试一次手带、脚带的导电性。
防静电材料的作用大致有以下几点：
限制静电的生成。
在其表面迅速消歼电荷。
本身可不受ESD的影响。
防静电材料按其扩散电荷的快慢可分以下几点：。
电子元器件抗ESD操作基础
元器件进厂检验 静电敏感元器件的进厂检验应在EPA内进行。 操作人员应穿防静电工作服、工作鞋、佩戴防静电腕带、保持良好接地状态。 设备仪器应装有接地线，并良好接地。信号源、电源不得产生瞬态高压。操作时先通电源，后加信号，结束时反之。 需要进行高低温、老化试验时，应将敏感器件置于带有接地保护的柜、架或盒内进行。 检测后应及时将元器件置于防静电包装内传送。
防静电器材、器具的性能要求和使用方法
服装/手套/指套/帽子 不锈钢纤维或导电纤维与普通纤维混纺而成。通过导电纤维的电晕放电和泄漏作用消除的静电。耐洗涤，但一般本身不能导静电。
防静电器材、器具的性能要求电压离子消电器 放射线离子消电器 台式离子消电器
02
感应式消电器
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9.4 具体工序的防静电操作要求
9.4 具体工序的防静电操作要求
组件装焊： 在EPA内进行。 操作人员应穿防静电服、工作鞋、佩戴防静电腕带、保持良好接地状态。 印制电路板上不得随意粘贴胶布、塑料带、以免引起剥离起电。 组件手工焊接时，应使用防静电电烙铁。 插装、波峰焊、清洗等设备及插装流水线均应装接地线，并接地良好。 接地敏感器件应置于防静电包装器材内，随用随取，不得在工作台上堆积，必要时可插于导电泡沫板上暂存。 拿取敏感器件时不得触摸引线端脚。
9.4 具体工序的防静电操作要求
应采用静电防护包装，并在外包装上做出防静电警示标记。 一般情况下插件应插到主机上随主机一起包装。 对于不便插入主机机架运输的印制电路板插件和备用插件，应装入防静电包装袋内。 运输过程中应防止强电场或强磁场的干扰。 运输中码放时应远离强磁物体。
包装运输：
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ESD静电防护基础知识
内容项目：
一.ESD定义原理及产生简介 二.静电标准及静电器材 三.ESD展,电子产品制作工艺将越来越 细小,越来越复杂,半导体材料的质量要求也是越来 越高的.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。
2.为了产品的质量和提升客户的满意度,我们必须在 任何时刻,任何制程皆须注意静电破坏之问题,避免 于生产过程中之零件,产品遭受到静电之破坏,进而 有效迖成我们的质量目标。
三.ESD防止与要求
3.1 静电的消除方式
◆傳導 Conduction(導電桌墊 靜電鞋) ◆遮蔽 shelter(靜電袋) ◆接地 Grounding (設備工具) ◆中和 Air ionizer(離子風扇) ◆增加環境濕度
3.2 抗靜電材料(袋、托盤、盒等)
此種材料不會產生靜電荷,或僅產生微量的靜電荷(通常在100V以下).其物質阻抗均在106Ω> R<1011Ω之間,靜電消散時間<2sec.使用時需注意： (a)避免使用尖銳物品刮壞表面金屬層 (b)封閉的導電袋或容器才有完全之保護 (c)表面塗層必須考慮其有效期
◆局部损坏：部分功能退化。 ◆潜在损坏：部分功能退化，使用中继续退化，
直到完全失效。 ◆暂时失效：数据电路中的功能受到干扰或数
据遗失。
2.2防静电介绍及规格要求
◆包装材料 ◆储存和运输材料 ◆人体接地材料 ◆台垫/地板 ◆工衣/手套/手指套 ◆工作台/运货推车 ◆离子风机
2.2.1 导電地板
規格: 2.5*104 Ω ~ 1.0*106 Ω 功用: 依導電鞋將人體所帶之靜電有效疏導給地
1.6 静电放电形式
◆靜電放電大概可分為:火花放電﹑電暈放電﹑刷狀放電﹑大量粉堆放電、 射狀放電﹑等形式放電。
电子元器件抗ESD技术讲义二
第2章制造过程的防静电损伤技术静电现象是客观存在的，防止静电对元器件损伤的途径只有两条：一是从元器件的设计和制造上进行抗静电设计和工艺优化，提高元器件内在的抗静电能力；另一方面，就是采取静电防护措施，使器件在制造、运输和使用过程中尽量避免静电带来的损伤。
对元器件的使用方，包括后工序厂家、电路板、组件制造商以及整机厂商来说，主要甚至只能采取后一种方法来防止或减少静电对元器件的损害。
静电防护的作用和意义为什么要在制造过程中采取防静电控制措施我们从以下三个方面来说明。
多数电子元器件是静电敏感器件多数未采取保护措施的元器件静电放电敏感度都是很低，很多在几百伏的范围，如MOS 单管在100-200V之间，GaAs FET在100－300V之间，而且这些单管是不能增加保护电路的；一些电路尤其是CMOS IC采取了静电保护设计，可虽然以明显的提高抗ESD水平，但大多数也只能达到2000－4000V，而在实际环境中产生的静电电压则可能达到上万伏（如第1章的表和表。
因此，没有防护的元器件很容易受到静电损伤。
而且随着元器件尺寸的越来减小，这种损伤就会越来越多。
所以我们说，绝大多数元器件是静电敏感器件，需要在制造、运输和使用过程中采取防静电保护措施。
表列出了一些没有静电保护设计器件的静电放电敏感度。
表一些器件的静电敏感度静电对电子行业造成的损失很大电子行业如微电子、光电子的制造和使用厂商因为静电造成的损失和危害是相当严重的。
据美国1988年的报道，它们的电子行业中，由于ESD的影响，每年的损失达50亿美元之多；据日本统计，它们不合格的电子器件中有45％是由于静电而引起的；我国每年因静电危害造成的损失也至少有几千万。
图是美国Ti公司对某一年对客户失效器件原因进行分析统计的结果，从中可以看到由EOS/ESD引起的失效占总数的47%；图是美国半导体可靠性新闻对1993年从制造商、测试方和使用现场得到的3400例失效案例进行的统计，从中可以看到,EOS/ESD造成的失效也达到20%。
ESD防护基础知识
第三章：ESD防护操作系统
（图16）
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第三章：ESD防护操作系统
EN100015-1 静电放电保护区 A1 接地轮 C1腕套和腕套绳 C7 手套 H1工作服 A2接地滑片 C2接地线 C8脚趾和脚跟带箍 H2工作帽 A3接地面 C3静电放电接地设施 D1电离剂 I1具有接地面的搁板 B1腕套测试器 C4地 E1工作面 I2接地机架 B2脚跟接地测试器 C5接地搭接点 F1腿和座套已接地的转椅 J1静电放电保护区标志 B3脚跟接地底脚板 C6大地接地点 G1人体接地地板
2.3 天花板材料：应选用抗静电型材料制品，如石膏板制品。 2.4 墙壁面料应使用抗静电型墙纸，例如：石膏涂料，石灰涂料。 2.5 湿度控制 防静电工作区的环境相对湿度以不低于50%为宜。
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3、防静电设施： 3.1静电放电保护区域(EPA) （见图16） 静电放电保护区域(EPA)，有时指安全操作区，是任意一种静电放电控制措施的 核心所在.在此区域中，静电放电敏感元件(ESDS)或电路板，或包含这些的组件, 都可以很安全地工作，因为电荷的数量得到控制，而不会产生破坏性电压。这 种区域中通常包含工作台或工作台组，工作站，自动插件机一类的处理设备或 者一块生产区。EPA的范围必须清楚的标明，最好设置一围一栏以防止未经允 许的无关人员入内，EPA区域内应使用静电荷积累最小的材料，并且可使电荷 以受控制的方式泄入到大地中。
（湿度见图9）
2、工厂内常见的静电源：静电源指可产生静电荷的物体。 （图9） 2.1 环境： 2.1.1 地板：封蜡的混凝土、打蜡木地板、普通的维尼龙磁砖或平板、人造 革化纤毛毯。根据静电源材料，静电荷的多少，分离速度，环境湿 度的不 同而不同。
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第二章：静电的来源及其危害
ESD防护培训教程
ESD防护培训教程引言：静电放电（ElectrostaticDischarge,ESD）是电子行业中常见的问题，它可能导致电子设备的损坏或性能下降。
为了确保电子产品的质量和可靠性，ESD防护措施至关重要。
本教程旨在提供ESD 防护的基本知识和实用技巧，帮助读者了解ESD的原理、危害以及如何有效地进行防护。
第一部分：ESD的基本原理1.1静电放电的定义静电放电是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程。
当两个物体的电势差足够大时，电荷会通过空气或接触途径从一个物体流向另一个物体，形成电流。
1.2静电放电的产生静电放电可以通过多种方式产生，包括摩擦、接触、分离、电场感应等。
在电子制造过程中，常见的静电产生途径包括塑料袋的摩擦、衣物与座椅的摩擦、人体与设备的接触等。
1.3静电放电的危害静电放电对电子设备造成的危害主要表现为损坏电子元器件、降低设备的可靠性、影响设备的性能等。
ESD损伤通常不易被立即发现，但长期累积可能导致设备故障或性能下降。
第二部分：ESD防护措施2.1控制环境湿度湿度是影响ESD防护效果的重要因素。
在湿度较低的环境中，静电容易产生并积聚在物体表面。
因此，控制环境湿度是防止ESD 的重要措施之一。
通常，将相对湿度控制在40%-60%之间可以有效减少静电的产生和积聚。
2.2使用防静电材料防静电材料可以有效地减少静电的产生和积聚。
在电子制造过程中，常用的防静电材料包括防静电服、防静电鞋、防静电手套等。
使用防静电材料可以有效减少人体与设备之间的静电放电。
2.3地线连接地线连接是将设备、工作台、人体等接地，以消除静电。
通过地线连接，静电可以有效地从物体表面释放到地面，减少静电放电的可能性。
在电子制造过程中，常用的地线连接设备包括防静电地垫、防静电手腕带、防静电接地线等。
2.4静电放电防护包装静电放电防护包装是一种特殊的包装材料，可以有效防止静电的产生和积聚。
在电子元器件的运输和存储过程中，使用静电放电防护包装可以保护元器件免受ESD损伤。
2024版如何防护ESD一些ESD的常识及防护方法介绍
人体静电放电现象
01
人体是最常见的静电放电源之一，人体在日常活动中会积累静电 电荷。
02
当人体与电子设备接触时，积累的静电电荷会通过设备放电， 对设备造成危害。
03
人体静电放电的电压可高达数千伏甚至上万伏，足以对电子 设备造成损坏。因此，在电子设备的生产、运输和使用过程 中，需要采取一系列防护措施来避免ESD的危害。
控制环境湿度
保持工作区域适宜的湿度，以减少静电的产生和积累。
使用防静电材料
选择使用防静电包装材料、工作台面、工具等，以降低静电的产生和 积累。
定期清洁和维护
定期清洁工作区域和设备，去除灰尘和杂质，以减少静电的产生和积 累。同时，对防静电设施进行定期维护和检测，确保其有效性。
人员培训
加强员工防静电知识的培训，提高其对静电危害的认识和防护意识。
03
工作区域ESD防护策略
操作台、工作台和地板材料选择
01
02
03
操作台和工作台
地板材料
注意事项
应选择防静电系统工作台，台面 采用防静电防火板或防静电台垫， 具有良好的接地线。
建议使用防静电地板或防静电地 垫，普通地面也可选用防静电漆 进行处理。
所有材料应具有防静电、防火、 耐磨等特性，并符合相关标准和 规范。
静电泄放通路
在电子设备和工具上设计合理的静电泄放通路，以便将静 电电荷安全地导入大地。
静电泄放器件
使用专门的静电泄放器件，如瞬态电压抑制器（TVS）、静 电放电管（ESD）等，以保护电路免受静电放电的损害。
静电屏蔽
对敏感电子元件和电路进行静电屏蔽，以减少静电放电对 其的影响。
抑制静电产生和积累方法
其他专用设备
ESD防护知识
ESD防护知识日常生活中，ESD (Electro-Static Discharge，静电放电)对于我们来说是一种常见的现象，然而对电子产品而言，ESD往往是致命的——它可能导致元器件内部线路受损，直接影响产品的正常使用寿命，甚至造成产品的损坏。
因此，ESD防护一直以来都是工程师们的工作重点。
对于刚开始职业生涯的电子工程师而言，在掌握专业技能之前通常都要接受一些E SD相关知识的培训，足见ESD防护的地位与重要性。
图1 电子显微镜下IC内部损毁的照片一般，ESD保护一般通过两种途径来实现，第一种方法是避免ESD的发生；第二种方法则是通过片内或片外集成内部保护电路或专用ESD保护器件，从而避免ESD发生后将被保护器件损坏。
避免ESD的发生避免ESD发生的方法多出现于产品交付客户以前，即研发、生产等过程。
因为在这些阶段，IC、电路板等静电敏感器件可能裸露在外（如生产工过程中的SMT制程），IC因ESD而损坏的可能远大于有外壳保护的成品。
表1 几种不同类型器件的静电敏感程度一般而言，避免ESD的方法可分为以下几类：∙Surround（包围）：静电敏感元器件都以抗静电材料包装，或使用有盖的抗静电容器储放；而在静电敏感区域（如SMT制程）工作的人员，则还要穿着静电服。
∙Ground（接地）：将工作环境中的人员及设备通过不同的地线接地；∙Impound（排除）：排除所有工作区域内的非抗静电材质；此外，可在对静电极为敏感工作站位增加离子风扇以中和产品表面所带静电。
图2 使用离子风扇并将静电桌布接地以避免ESD另一方面，湿度亦是一个重要的考量因素。
适宜的湿度可降低ESD发生的机率。
（见表2）这也是电子制造厂为何多在南方建厂的原因之一。
表2 湿度对于ESD的影响ESD保护器件与保护电路虽然上述避免ESD发生的方法有着很理想的效果，不过对于终端用户显然不太适合——举例来说，我们不可能在使用手机之前先戴上静电手环，通话结束后将手机放到静电袋中以避免ESD。
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。
ESD防护基础知识
导体也可能是个问题。因为导体造成快速的放电,以及受到外来感应
最终造成电晕放电或电感破坏现象。
在ESD领域,材料分为绝缘体、导体、静电耗散材料
材料的电特性－绝缘体
限制电子自由移动 很大的体电阻≥1x1011Ω 很少有电子在物体中移动 能够保持大量电荷 在同一种物体的上的不同地方可以保持正电荷和负电荷。 绝缘体的耗散只能通过环境 离子风机、涂防静电液等 ,不能通过自己的表面
材料 包括材料的相对性
接触力
分离速度
环境湿度
在干燥和快速移动活动中使用不当的材料容易产生高静电和增加静电破坏风险
接触面积和表面粗糙情况
决定静电量的主要因素：
静电的产生－摩擦起电环境对静电的影响
相对湿度越高越好 > 60% ；高湿度对于一些考虑 例如腐蚀、污染 不利； 折中湿度要求 45% ~ 75%
静电的损伤方式
硬损伤：器件不能工作 软损伤：ESD减弱了器件或单板 的性能,但仍能通过测试。单板 或器件的特性变差,最终失效。
静电的损伤方式－EOS
ESD能引起电过应力 EOS ,熔化器件的金属部分 EOS有下列特点： 持续时间较长的大电流 对器件的大面积损伤 损伤可以明显观察到
材料的电特性
静电的损伤方式
半导体氧化层周围的电压超过了氧化层介质击穿电压 氧化层越薄,对静电越敏感。 在ESD事件中产生的热量使器件局部过热和使接点融化,过热和短路会损坏器件 热是由放电电流产生的 热能与放电电流的平方成正比
电 介 质 击 穿
热 击 穿
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注：绝缘体不能够被电感生电
静电的产生－电容效应
ESD基础知识培训
静电控制验证检查项目
控制项目
ESD地板 ESD工作台
温湿度 铜巴到地电阻
0, I 级EHA频次
II级EHA频次
月度 月度 4Hrs 季度
电动工具 (电烙铁,电批) 离子风机
每天 月度
每月或按客户要求或 生产需要
每季或按客户要 求或生产需要
手腕带 ESD工鞋 ESD移动推车 ESD 椅子 固定货架
每天第一次进入EPA区 每天第一次进入EPA区
ESD地板 ESD凳子
ESD托盘
静电屏蔽袋 静电手套 ESD刷子 ESD气泡袋
ESD镊子
ESD方针
始终将 ESD 控制贯穿于产品制 造、储存和运输的全过程；
向我们的员工提供 ESD 培训及 指导；
向相关供应商施以 ESD 方面的 影响；
定期对 ESD 方针，体系及其防 护设施进行检测评审，并持续改 善ESD防护措施。
• 4. 检查是否所有使用的静电屏蔽 箱/袋(容器)有静电警示标签.
• 5. 清理工作区域内所有静电产生源,如 塑料袋,箱,泡沫塑料或私人用品,使其 至少远离静电敏感元件30CM.
• 6. 目测并确保工作区域内没有能产生 静电的绝缘工作台面(如地毯,塑料等), 没有能产生静电的工具.(如非防静电 吸锡器).
3.某厂用汽油洗过氯乙烯滤布。汽油盛在铝盆内，放在水泥地上。 工人带橡胶手套，将滤布泡入汽油中搓洗。当洗完8块放入第9块滤 布时，听到盆内有“噼啪”的响声。当时没在意，仍继续搓洗，在 取出拧干时突然起火。这起事故发生较慢，可能与铝盆放在水泥地 上近似接地有关。
由静电引起的人身安全事故
4. 用苯、汽油等易燃液体擦地也有危险。如某厂13车间研磨间，面 积40m2，通风不良。下午2时，21人擦洗地面。拉来一车据末， 拨上63kg汽油，然后大家用扫帚扫，拖把拖。2点23分突然爆炸， 满屋起火。烧死1人，轻伤4人，重伤16人，住院后又死亡5人。 据分析，这起事故是人体带电引起的。
电子元器件抗ESD技术
电子元器件抗ESD技术随着电子技术的不断发展，电子设备在我们的生活和工作中扮演着越来越重要的角色。
在电子设备的制造、装配和维修过程中，由于静电的存在，往往会给电子元器件带来损坏。
为了保证电子设备的质量和可靠性，应该采取抗静电技术，其中抗ESD技术是保证电子元器件可靠性的重要手段之一。
ESD是指静电放电，由于电子元器件和线路导体表面受到空气环境中的带电气体、电磁波等干扰，静电会在表面积累直至电荷累积过多，导致电荷失去平衡，产生大规模的放电现象。
例如，在冬天干燥的环境下，我们脱下毛衣时，身上可能会产生静电，使得我们、周围的家具等物体都被电击。
同样的，对于电子元器件也是一样的。
静电放电的能量非常小，但是对于微小尺寸的电子器件来说，就足以造成破坏。
实际上，由于ESD带来的潜在风险，电子元器件的损坏并不仅限于制造、装配和维修过程中的一瞬间，而是具有渐进性。
因此，为了维护电子元器件的可靠性，减轻ESD给电子元器件带来的风险，需要采取各种措施和技术手段。
1. 防静电包装防静电包装是ESD控制的基本手段。
它是在飞利浦公司被广泛采用的，它不仅以静电绝缘材料为基础材料，还在外部添加控制静电放电的屏蔽层。
使得电子元器件在制造、运输和存储过程中不受ESD的影响。
2. 电路设计电路设计是抗ESD技术的核心环节。
采用防止放电的电路设计能够有效防止ESD所带来的危害。
在电路设计过程中，可以采用多重电源接入，增加输入阻抗，电源和信号线加套管等措施来提高静电放电的抗击能力。
3. PCB Layout在PCB Layout过程中，应该注意减少线路长度和交叉，并采取一些特殊手段来增强线路的抗击能力。
例如，采用环形电源布局、对称电路布局和特殊的走线规划。
4. 金属外壳将电子元器件制成金属封装或者采用金属外壳来进行保护，能够将元器件内部与外界隔离，从而减少静电放电的对元器件造成的影响。
5. 抗静电器件我们还可以采用抗静电元器件，如抗静电二极管、抗静电电容等来抑制ESD所带来的危害。
ESD 培训资料
ESD 培训资料一、ESD 是什么ESD 是 Electrostatic Discharge 的缩写，中文意思为静电放电。
静电放电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现象。
在日常生活中，我们可能会经常遇到静电现象，比如冬天脱毛衣时的“噼里啪啦”声，或者触摸金属门把时的轻微电击感。
但在一些对静电敏感的环境中，比如电子制造、半导体生产、医疗设备制造等领域，静电放电可能会造成严重的损害，影响产品质量、降低设备性能甚至导致设备完全失效。
二、ESD 的危害1、对电子元件的损害电子元件通常对静电非常敏感。
即使是很小的静电放电，也可能会破坏半导体器件的内部结构，导致短路、开路、参数变化等问题。
这可能会使芯片失去功能，降低集成电路的可靠性，增加产品的次品率。
2、对电子产品的影响在电子产品的组装和测试过程中，ESD 可能会导致设备故障、性能下降或数据丢失。
例如，在计算机内存的生产过程中，静电放电可能会破坏存储单元，导致数据错误。
3、对生产过程的干扰ESD 事件可能会干扰生产线上的自动化设备，导致生产停顿，增加生产成本和生产周期。
4、对产品质量的潜在威胁即使静电放电没有立即导致产品失效，但可能会造成潜在的损害，缩短产品的使用寿命，增加售后服务成本。
三、ESD 产生的原因1、摩擦起电当两种不同材料相互摩擦时，电子会从一种材料转移到另一种材料上，从而使物体带电。
例如，在塑料薄膜的生产过程中，薄膜与滚轮之间的摩擦会产生静电。
2、感应起电当一个带电体靠近一个不带电的导体时，导体内部的电荷会重新分布，导致导体的一端带正电，另一端带负电。
3、分离起电当原本接触在一起的两个物体分离时，也会产生静电。
比如，从卷筒上撕下胶带时就会产生静电。
四、ESD 的控制方法1、静电防护接地将所有可能产生静电的物体都通过接地导线连接到大地，使静电能够迅速泄漏。
接地电阻应小于 10 欧姆。
2、静电屏蔽使用金属屏蔽罩将静电敏感元件或设备包裹起来，防止外部静电场的影响。
esd保护原理
esd保护原理ESD保护原理。
ESD（静电放电）是指在两个物体接触或分离时，由于静电作用而产生的放电现象。
在现代电子设备中，ESD对芯片和其他电子元件造成的损害是一个严重的问题。
因此，为了保护电子设备免受ESD损害，需要对其进行ESD保护。
本文将介绍ESD保护的原理及其相关知识。
1. ESD的危害。
ESD对电子设备的危害主要表现在两个方面，一是对设备本身的损害，二是对设备周围环境的干扰。
在设备本身方面，ESD可能导致芯片内部结构的损坏，甚至完全失效；在周围环境方面，ESD 可能引起设备的干扰，影响设备的正常工作。
2. ESD保护原理。
ESD保护的原理是通过合理设计电路和使用特定的元件来吸收或抑制ESD的能量，从而保护电子设备免受ESD损害。
常见的ESD保护元件包括TVS二极管、ESD二极管、ESD阵列等。
这些元件可以在设备输入/输出端口或芯片引脚处起到保护作用。
3. ESD保护元件的选择。
在选择ESD保护元件时，需要考虑其工作电压、响应时间、ESD能量吸收能力等参数。
不同的电子设备在面对ESD时可能有不同的要求，因此需要根据具体的应用场景选择合适的ESD保护元件。
4. ESD保护电路的设计。
在实际应用中，ESD保护电路的设计需要考虑到整个系统的特点，包括信号线路的布局、地线的设计、电源线的连接等。
合理的电路设计可以有效地提高ESD保护的效果，降低ESD对设备的危害。
5. ESD保护的重要性。
ESD保护在现代电子设备中具有非常重要的意义。
随着电子设备的集成度越来越高，对ESD的抵抗能力要求也越来越高。
因此，加强对ESD保护原理的研究和实践，对于保障电子设备的正常运行具有重要意义。
总之，ESD保护是保护电子设备免受ESD损害的重要手段，需要合理选择ESD保护元件，设计合理的ESD保护电路，并加强对ESD保护原理的研究，以提高电子设备的抗ESD能力。
希望本文能够对读者对ESD保护原理有所了解，并在实际应用中发挥作用。
元器件抗ESD基础知识
目录1.1 引什么是电子元器件？1.1 引电子元器件为什么要防静电放电（ESD）损伤？1.1 引 1.1 引7中国赛宝电子制造过程的静电防护及检测技术1.2 1.21.2 1.21.3 静电的产生 1.3 静电的产生静电是怎样产生的？1.3 静电的产生1.3 静电的产生与电子元器件行业相关的产生静电的方式有哪些？中国赛宝电子制造过程的静电防护及检测技术1.3.1 摩擦产生静电 1.3.1 摩擦产生静电电子制造过程的静电防护及检测技术1.3.2 感应产生静电感应是怎样产生静电的？有什么特点?显然，非导体不能通过感应产生静电。
电子制造过程的静电防护及检测技术1.3.3例如：自动化生产中非常常见；包装袋,文件夹等IPC:撕扯胶带的动作能产生20000V的电压1.3.41.4 静电的来源1.4.1 人体静电人体是最重要的静电源:中国赛宝电子制造过程的静电防护及检测技术1.4.1 人体静电图1.2 操作者手上的静电return1.4.1 人体静电1.4.2 仪器和设备的静电中国赛宝电子制造过程的静电防护及检测技术1.4.3 器件本身的静电⏹电子元器件的外壳(主要指陶瓷、玻璃和塑料 1.4.4 其它静电来源⏹服装1.5 静电放电的三种模式 1.5 静电放电的三种模式1.5 静电放电的三种模式电子制造过程的静电防护及检测技术1.5.1 带电人体的放电模式⏹图1.3 人体放电模拟1.5.2 带电机器的放电模式电子制造过程的静电防护及检测技术1.5.3 充电器件的放电模型带电器件模型(Charged-Device Model，CDM)来描述。
图1.4 充电器件放电实例中国赛宝电子制造过程的静电防护及检测技术1.5.3 充电器件的放电模型图1.7 带电器件的静电放电模型（a ）双极型器件（b ）MOS 器件双极型器件的CDM等效电路如下图1.7(a)所示，Cd为着的Rd、Cd和Ld等效于带电器件。
电子制造过程的静电防护及检测技术1.6 静电放电失效失效模式失效机理1.6.1 失效模式电子元器件由静电放电引发的失效可分电子制造过程的静电防护及检测技术1.6.1 失效模式⏹突发性失效是指元器件受到静电放电损伤后，突然完集成电路的金属化互连或键合引线的熔断MOS电容介质击穿短路等。
静电防护培训专业和完整文档
电子元器件抗ESD损伤的基础知识
1.1 静电和静电放电的定义和特点
什么是静电放电呢？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。这种转移的方式有 多种，如接触放电、空气放电。
一般来说，静电只有在发生静电放电时，才会对元器 件造成伤害和损伤。如人体带电时只有接触金属物体、 或与他人握手时才会有电击的感觉。
电子元器件抗ESD损伤的基础知识
1.3.1 摩擦产生静电
当两各具有不同的电子化学势或费米能级的材 料相互接触时，电子将从化学势高的材料向化 学势低的材料转移。当接触后又快速分离时， 总有部分转移出来的电子来不及返回到它们原 来所在的材料，从而使化学势低的材料因电子 过剩而带负电，化学势高的材料因电子不足而 带正电。
和电子对，其中与带电体极性相反的离子（或电子）向带电体趋近并与之发生中和作用，达到消除静电的目的。
5、表面电阻
6、体电阻
5、人体静电与人的操作速度有关，操作速度越快，人体静电势越高。
电子元器件抗ESD损伤的基础知识
1.1 静电和静电放电的定义和特点
表1.1 三种过电应力现象的特点比较
闪电 （Lightning)
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1.3.4 静电势
V=Q/C （1.1） 将1.1中的电容等效成平板电容器，其电容量C
可表示为C=A Xε/d （1.2） A为电容器面积、ε为两板之间物质的介电常数，
d为两板之间的距离，将(1.2)带入（1.1)得： V=Q X d / A Xε
电子元器件抗ESD损伤的基础知识
电子元器件抗ESD损伤的基础知识
1.3 静电的产生
静电产生的主要两种形式： 摩擦产生静电 感应产生静电
《电子元器件防静电放电(ESD)损伤技术》培训报告
《电子元器件防静电放电（ESD）损伤技术》培训报告黄忠平 工号：W0361时间:10月31日 8:30 a.m.---5:30 p.m.地点:高新区南区虚拟大学园A102内容概要:1.电子元器件抗ESD损伤的基本原理（1）静电的产生和来源（2）静电放电的三种模式（3）静电损伤的物理过程（4）静电损伤的失效模式2.电子元器件抗ESD设计技术（1）元器件抗ESD设计基础（2）元器件基本抗ESD保护电路（3）CMOS电路ESD失效模式和机理（4）CMOS电路ESD可靠性设计策略（5）CMOS电路基本ESD保护电路的设计（6）工艺控制和管理3.制造过程的防静电损伤技术（1）静电防护的作用和意义（2）静电防护的目的和总的原则（3）主要的静电防护工程用器材（4）静电防护的具体措施4.电子元器件抗ESD能力的检测技术（1）抗静电检测的作用和意义（2）静电放电的标准波形（3）抗静电检测标准（4）实际ESD检测的结果统计及分析（5）ESD检测中经常遇到的一些问题5.电子元器件ESD损伤的失效分析技术（1）端口I-V特性检测（2）光学显微观察（3）扫描电镜分析（4）液晶分析（5）光辐射显微分析技术（6）分层剥离技术（7）ESD和EOS对电子元器件损伤的分析判别方法培训收获:通过这次培训，我对静电放电的基本原理、静电放电的危害性与及静电防护的必要性和一些必要的防护措施等方面都有了进一步的了解。
对培训内容、培训讲师的评价:培训教材简明扼要，培训内容通俗易懂。
总的来说，这次是普通的基础培训，主要讲授基础知识，所以针对工程实际少一点。
若论讲师教学质量，来工比罗工要好一点。
来工讲课生动有趣、能结合实例讲课。
罗工则基本上是照本宣科，这与教学内容过于单调有关。
听课笔记:1.电子元器件抗ESD损伤的基础知识（1） 什么是静电：就是静止的电荷。
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。
（2） 静电的产生：通过电子或离子转移而形成。
ESD防护基础
定期清洁和维护场所内的设备、家具和地面等设施，以消除潜在 的静电隐患。
04
ESD防护方案设计
人体ESD防护方案设计
静电泄放
通过静电泄放的方式，避免静电在人体上的积累，从而降低静电对人体产生危害的风险。具体措施包括使用防静电手环、防 静电服装等。
离子中和
通过离子中和的方式，消除静电的电荷，从而降低静电的电场强度，避免静电放电产生的电磁场对电子设备产生干扰。具 体措施包括使用离子风机等设备。
和接地处理。
02
滤波措施
在设备的电源线和信号线上加入滤波器，消除静电放电产生的电磁场
对电子设备产生干扰。同时，设备的接口处也需要进行合理的滤波处
理。
03
包装防护
对于一些容易受到静电干扰的电子元件，需要进行包装防护，以避免
静电对其产生直接的影响。同时，在运输过程中也需要采取相应的防
静电措施。
场所ESD防护方案设计
05
ESD防护效果评估
人体ESD防护效果评估
01
02
03
人体电阻
静电敏感度
接触模式
评估人体对ESD的电阻，确保在 接触敏感设备时不会产生过大的 电流。
评估人体对静电的敏感度，以确 定在特定环境中是否需要采取额 外的防护措施。
分析人体在工作中与电子设备的 接触模式，以便确定可能的ESD 风险。
设备ESD防护效果评估
ESD防护基础
2023-11-07
contents
目录
• ESD防护概述 • ESD防护基础知识 • ESD防护措施 • ESD防护方案设计 • ESD防护效果评估 • ESD防护培训与意识提升
01
ESD防护概述
电子元器件抗ESD损伤的基础知识
引言 (4)第1 章电子元器件抗ESD损伤的基础知识 (5)1.1 静电和静电放电的定义和特点 (5)1.2 对静电认识的发展历史 (6)1.3 静电的产生 (6)1.3.1 摩擦产生静电 (7)1.3.2 感应产生静电 (8)1.3.3 静电荷 (8)1.3.4 静电势 (8)1.3.5 影响静电产生和大小的因素 (9)1.4 静电的来源 (10)1.4.1 人体静电 (10)1.4.2 仪器和设备的静电 (11)1.4.3 器件本身的静电 (11)1.4.4 其它静电来源 (11)1.5 静电放电的三种模式 (12)1.5.1 带电人体的放电模式(HBM) (12)1.5.2 带电机器的放电模式（MM） (13)1.5.3 充电器件的放电模型 (13)1.6 静电放电失效 (15)1.6.1 失效模式 (15)1.6.2 失效机理 (15)第2章制造过程的防静电损伤技术........... 错误!未定义书签。
2.1 静电防护的作用和意义................................ 错误!未定义书签。
2.1.1 多数电子元器件是静电敏感器件.................. 错误!未定义书签。
2.1.2 静电对电子行业造成的损失很大................... 错误!未定义书签。
2.1.3 国内外企业的状况.............................. 错误!未定义书签。
2.2 静电对电子产品的损害................................ 错误!未定义书签。
2.2.1 静电损害的形式................................ 错误!未定义书签。
2.2.2 静电损害的特点................................ 错误!未定义书签。
2.2.3 可能产生静电损害的制造过程.................... 错误!未定义书签。
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一个电子的电量是 q=1.602×10－19 C
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1.3.4 静电势
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1.3 静电的产生
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摩擦产生静电 感应产生静电 静电荷 静电势 影响静电产生和大小的因素
1.3 静电的产生
静电是怎样产生的？
静电是通过电子或离子转移而形成的。静电可 由物质的接触和分离、静电场感应、介质极化 和带电微粒的附着等物理过程而产生。
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1.3.1 摩擦产生静电
摩擦起电的特点是什么？
两种物体直接接触产生的. 摩擦产生的热能.. 通常发生于绝缘体与绝缘体之间或者绝缘体与导体之间.. 不仅是固体和固体之间,包括固体和气体/固体和液体之间.
如高速自动贴片机,芯片的冲洗.
极端的高压 极大的能量
低电压（16V） 持续时间较长 较低的能量
静电放电（ESD）
高电压（4kV） 持续时间短（几百纳秒） 很低的能量 快速的上升时间
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1.1 静电和静电放电的定义和特点
静电放电（ESD）现象有哪些特点？
• 首先，电压较高，至少都有几百伏，典型值在几千 伏，最高可达上万伏；
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1.3.5 影响静电产生和大小的因素
表1.4 电子生产中产生的静电势的典型值（单位：V）
事件
走过乙烯地毯 在工作椅上操作人员的移动 将DIP封装的器件从塑料管中取出 将印刷电路板装进泡沫包装盒中
10％ 12000 6000 2000 21000
相对湿度 40％
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1.1 静电和静电放电的定义和特点
什么是静电(Electrostatic，static electricity)？ 静电就是静止不动的电荷 它一般存在于物体的表面 正负电荷在局部范围内失去平衡的结果
1.1 静电和静电放电的定义和特点
移就是静电放电。 这种转移的方式有多种，如接触放电、空气放电。 一般来说，静电只有在发生静电放电时，才会对
元器件造成伤害和损伤,尤其是快速的放电过 程.(L)
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1.1 静电和静电放电的定义和特点
对电子元器件来说，静电放电（ESD）是广义 的过电应力的一种。
元器件本身带电，通过其它物体放电。
这两种过程都可能损伤元器件，损伤的程度与静电放 电的模式有关。
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1.5 静电放电的三种模式
实际过程中静电的来源有很多，放电的形式也有多种。 但通过对静电的主要来源以及实际发生的静电放电过 程的研究认为，对元器件造成损伤的主要是三种模式：
什么是静电电位？ 带有静电电荷的物体之间或者它们和地之
间会产生一定的电势差,称为静电势,也叫静电 电位或静电电压.
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1.1 静电和静电放电的定义和特点
那什么是静电放电呢？ （Electrostatic Discharge，ESD） 处于不同静电电位的两个物体间的静电电荷的转
第1 章 电子元器件抗ESD损伤的基础知识
第1 章 电子元器件抗ESD损伤的基础知识
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6
静电和静电放电的定义和特点 对静电放电认识的发展历史 静电的产生 静电的来源 静电放电的三种模式 静电放电失效
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1.5.1 带电人体的放电模式 1.5.2 带电机器的放电模式 1.5.3 充电器件的放电模式
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1.5 静电放电的三种模式
带静电的物体与元器件有电接触时，静电会转移到元器 件上或通过元器件放电；
带有静电电荷的物体之间或者它们与地之间有一定的 电势差，称之为静电势，也叫静电电压。
实际环境中产生的静电电压通常是
带电体与大地之间的电位差,大地作为零电位.. 有正负之别，常用绝对值..
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1.3.4 静电势
静电带电体与另一个物体或大地之间的电位差与哪 些因素有关呢？--电容器假设…
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1.3 静电的产生
静电产生的具体方式有哪些？
• 静电产生的方式有很多，如接触、剥离 、摩擦、感应、冲流、冷冻、电解、压 电、温差等。
1.3 静电的产生 与电子元器件行业相关的产生静电的方式有哪些？
5000 800 700
11000
50％ 3000 400 400 5500
1.4 静电的来源
1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4
人体静电 仪器和设备的静电 器件本身的静电 其它静电来源
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1.3.2 感应产生静电
感应是怎样产生静电的？有什么特点?
导体靠近带电体时.. 感应电发生于带电物体与导体之间，两种物体无需直接接触. 显然，非导体不能通过感应产生静电。
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光学显微镜下看不到失效原因。失效分析的结论是原因不明 8 MOS晶体管的普及和IC的发展使静电问题加剧
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1.2 对静电放电认识的发展历史
表1.2 对ESD认识的发展 9 70年代，IC的几何尺寸缩小使问题更糟 10 真正的突破是半导体领域扫描电子显微镜的应用（70年代后期），第一次即
主要是两种形式即 摩擦产生静电和感应产生静电。
第三种是剥离产生静电.
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1.3.1 摩擦产生静电
摩擦是怎样产生静电的？
不同的电子化学势或费米能级.. 相互接触后又快速分离时.. 绝缘体的参与.. (快速分布，迅速传递）
1.3 静电的产生
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剥离起电
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•与摩擦起电类似 •两种材料接触分离 •分离速度 例如： 自动化生产中非常常 见；包装袋,文件夹等 IPC:撕扯胶带的动作能 产生20000V的电压
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1.3.3 静电荷
静电的实质是存在剩余电荷。电荷是所有的有关静 电现象本质方面的物理量。
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1.4.1 人体静电
影响人体静电的因素十分复杂，主要体现在以下几个 方面：
(1) 活动方式 (2) 环境湿度 (3) 衣物和鞋帽的材料有关，化纤和塑料制品较之
棉制品更容易产生静电表1.5 (4) 个人的体质（人体等效电容与等效电阻）。 (5) 人的操作速度 (6) 人体的各部位，一般认为手腕侧的静电势最高。
例1：放在桌面的聚乙烯袋... 例2: 人体的尺寸和姿势... 例3：金属和绝缘体的问题…
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1.3.5 影响静电产生和大小的因素
环境湿度 （1）原理.. （2）地区和季节差异..
空气中离子浓度 超净间的问题..
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1.4.4 其它静电来源
1.5 静电放电的三种模式
服装 鞋 树脂、浸漆、塑料 包装和容器 工作台 绝缘地面.. 烘箱.. 低温箱.. 空气压缩机 电烙铁、波峰焊机、变压器等 显示器
电子元器件的制造、安装、传递、运输、试验、储 存、测量和调试等过程中，这些物品相互摩擦或与人 体摩擦都会产生很高的静电势。
使最小的ESD损伤也能看到(50万倍） 11 1979年，EOS/ESD研讨会成立，主要研究ESD问题，寻求解决方法
12 80年代初期，多数主要的电子制造商建立了他们的ESD组织，负责ESD问题
13 EOS/ESD也许是当今电子制造行业最主要的失效机理