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2. 大部分的静电破坏是潜在的，并不能够被马上识别出。 3. 静电破坏现象有较差的重复性, 并且不容易模拟。 4. 找出静电破坏的证据和根源一般相当不容易，而且成本可
能很高
( ESD 破坏常被误判为 EOS 损坏 )
5. 缺乏培训和对问题的重视
传导带电
一个不带电的物体接触带电的物体会通过传导带上相同的电荷
+ + +
++ +
接地
感应带电：
+ ++
+ +
接近
静电传递
+ ++
+ +
离开
+ ++
+ +
带电体产生电场，电场中的导体因电荷转移而带电
感应带电往往会让电子器件带电，从而造成损坏
工作场地容易产生静电的动作
人的活动 移动的设备 推车 传动带
• 放电电流量 数安培 ( I = Q / t ) • 峰值功率 数 KW ( I or V ) • 产生的高频电场 1 MHz ~ 1 GHz • 产生的电感电压 = Lddti
ESD 电子器件的破坏
即使是相当小的静电放电也可能损坏电子器件！
ESD damage
Bipolar IC
Field failure
ESD 破坏的风险
微型化和更高度集成不利于静电防护
USA
Japa n
1206 3216
0805 0603 0402 0201 2012 1608 1005 0502
对静电的破坏更加敏感 !
ESD 破坏的风险会逐级放大
缺乏管制意识的主要原因
1. 人体能感觉出静电存在的水平为 2,000 ~ 4,000 volts，但 敏感器件只须 < 100 volts便能被损坏 ( 大部分 < 1,000 volts )
我们的工作环境存在许多静电源。。。
• 许多塑胶产品都是容易制造和价格低廉 • 电子产品中也需要采用许多绝缘体材料 • 在移动和摩擦下，即使如金属一般的导体也会产生
静电 • 设备和人体舒适所需要的温湿度要求环境有一定的 干燥，助长静电的产生
静电序列
空（气+） 人类的手 锡面 动物的毛 玻璃 头发 晴纶 羊毛 毛皮 铝 绸子 纸 棉 木材 铁 铜 银
• IC 制造商 ( 高速 bipolar LSI ) 质量改进由 22% 达到 100%
• IC 制造商 ( NMOS-LSI) 制作质量损失下降了 50%, 并获得 800% 的 R.O.I.
• PCBA 组装加工厂 13% 的生产质量改善，以及市场返修率下降了 1.5%
• 半导体制造商 (低功率 Schottky-TTL ICs) 废品率从 2.6% 降至 0.21%
分离带电
+ + +
摩擦带电 摩擦可以看作反复的接触分离过程
工作中因摩擦或接触分离产生静电的地方
工作中的人体走动，取放物品都会产生静电 设备中的运动也有摩擦或接触分离的动作，
因此也会产生静电 移动的设备如推车，也会因摩擦产生静电
决定摩擦电压的因素
接触的程度、表面的均匀度、接触压力、磨 力、分离速度等因素都会影响到摩擦电压的 大小。
工作场地中常见的静电源
• 工作台
• 椅子 • 地板 • 工作人员 • 包装 • 办公用品
漆, 腊面, 塑胶和乙烯树脂等。
玻璃纤维, 塑胶, 表面处理木料等。 表面处理木料, 腊面, 乙烯树脂等。 衣物, 头发, 鞋子, 手套等。 塑胶袋, 气泡包装, 海绵, 盒子等。 纸张、文件夹、文件袋、笔等
ESD风险
（-）
金 硫磺 PVC（塑料）
静电序列
两物体接触分离或摩擦后，排在前面的带正 电，后面的带负电；
距离越远，摩擦电压越高；
人类认识的不足：不同列表有所差异；循环 现象；反向现象；
应用时不可作为硬标准。
典型的工业静电放电特性
• 放电时间 数纳秒 ~ 数微秒 ( RC )
( 能够在短至 0.5 nsec 内放电 )
人体静电位(KV)
相对湿度 20%
相对湿度80%
12
0.25
35
1.5
18
1.5
20
0.6
18
1.5
12
1.5
16
3
8
1
15
5
静电产生的途径
1) 接触分离； 2) 摩擦； 3) 剥离； 4) 断裂； 5) 传导； 6) 感应； 7) 其他：热电、光电、压电；
接触分离带电
+ + +
不同物质接触分离都会产生静电。
ESD 造成的破坏
Metallization burnout
静电破坏前
静电破坏后
ESD 对电子业造成的损失
其他
EOS / ESD 30 ~ 50%
其他
EOS / ESD 60 ~ 75%
日本调查数据
欧洲调查数据
其他
损失是巨大的！
ESD alone 8 ~ 33%
美国ESD协 会调查数据
ESD 控制获得的收益
人们对静电的感知
See 5000V
Touch 3000V
Hear 4500V
Component Damage 15-30V
人体能够感觉到静电时一般电压超过2000V。静电不易感知的原因：电量小，放 电时间短
一些常见动作的静电电压
操作
在聚乙烯地面行走 合成纤维地毯上行走 坐在泡沫填充的椅子上 拿起聚乙烯塑袋 在普通工作台上滑动塑料盒 移除PC板上的MYLAR胶 帶 PC板上的收縮膜 使用真空吸錫器 用氟利昂喷洒电路
静电敏感器件的英文缩写－－ESDS
HBM simulation failure
ESDS 有多敏感 ?
人体 30 v的静电就会损坏一些敏感器件 一些器件自身10 v静电放电就可能损坏
ESD 造成的破坏
半导体是最容易受到静电破坏的器件 ...
常见的破坏有 : • 氧化层击穿 • 界面过热烧损 • 金属熔化 • 以上的混合模式
材料的不同摩擦电压不同。 环境温度湿度的不同对摩擦电压也有重大的
影响。湿度越小摩擦电压越大。
剥离带电
+ + +
+
+轮
+子
轴
皮 带
物质原有的电荷平衡被打破，两边带上相反的电荷
同种物质的剥离和不同物质间的剥离都会产生静电
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
不干胶带、胶贴、传送带等都会因为剥离带电
断裂带电
物体断裂成后，各部分会带上不同的电荷
静电概念
ESD （Electrostatic Discharge， ESD）的中文含意：静电放电;
因为电子产品生产中静电放电是静电危 害最主要的部分，所以ESD成为静电 的防护代名词;
常见的静电放电现象
1) 雷电：电压高达数亿 伏；
2) 干燥环境下的静电电 击：电压可达数千伏；
3) 绝大多数的静电放电 是我们看不到的；
能很高
( ESD 破坏常被误判为 EOS 损坏 )
5. 缺乏培训和对问题的重视
传导带电
一个不带电的物体接触带电的物体会通过传导带上相同的电荷
+ + +
++ +
接地
感应带电：
+ ++
+ +
接近
静电传递
+ ++
+ +
离开
+ ++
+ +
带电体产生电场，电场中的导体因电荷转移而带电
感应带电往往会让电子器件带电，从而造成损坏
工作场地容易产生静电的动作
人的活动 移动的设备 推车 传动带
• 放电电流量 数安培 ( I = Q / t ) • 峰值功率 数 KW ( I or V ) • 产生的高频电场 1 MHz ~ 1 GHz • 产生的电感电压 = Lddti
ESD 电子器件的破坏
即使是相当小的静电放电也可能损坏电子器件！
ESD damage
Bipolar IC
Field failure
ESD 破坏的风险
微型化和更高度集成不利于静电防护
USA
Japa n
1206 3216
0805 0603 0402 0201 2012 1608 1005 0502
对静电的破坏更加敏感 !
ESD 破坏的风险会逐级放大
缺乏管制意识的主要原因
1. 人体能感觉出静电存在的水平为 2,000 ~ 4,000 volts，但 敏感器件只须 < 100 volts便能被损坏 ( 大部分 < 1,000 volts )
我们的工作环境存在许多静电源。。。
• 许多塑胶产品都是容易制造和价格低廉 • 电子产品中也需要采用许多绝缘体材料 • 在移动和摩擦下，即使如金属一般的导体也会产生
静电 • 设备和人体舒适所需要的温湿度要求环境有一定的 干燥，助长静电的产生
静电序列
空（气+） 人类的手 锡面 动物的毛 玻璃 头发 晴纶 羊毛 毛皮 铝 绸子 纸 棉 木材 铁 铜 银
• IC 制造商 ( 高速 bipolar LSI ) 质量改进由 22% 达到 100%
• IC 制造商 ( NMOS-LSI) 制作质量损失下降了 50%, 并获得 800% 的 R.O.I.
• PCBA 组装加工厂 13% 的生产质量改善，以及市场返修率下降了 1.5%
• 半导体制造商 (低功率 Schottky-TTL ICs) 废品率从 2.6% 降至 0.21%
分离带电
+ + +
摩擦带电 摩擦可以看作反复的接触分离过程
工作中因摩擦或接触分离产生静电的地方
工作中的人体走动，取放物品都会产生静电 设备中的运动也有摩擦或接触分离的动作，
因此也会产生静电 移动的设备如推车，也会因摩擦产生静电
决定摩擦电压的因素
接触的程度、表面的均匀度、接触压力、磨 力、分离速度等因素都会影响到摩擦电压的 大小。
工作场地中常见的静电源
• 工作台
• 椅子 • 地板 • 工作人员 • 包装 • 办公用品
漆, 腊面, 塑胶和乙烯树脂等。
玻璃纤维, 塑胶, 表面处理木料等。 表面处理木料, 腊面, 乙烯树脂等。 衣物, 头发, 鞋子, 手套等。 塑胶袋, 气泡包装, 海绵, 盒子等。 纸张、文件夹、文件袋、笔等
ESD风险
（-）
金 硫磺 PVC（塑料）
静电序列
两物体接触分离或摩擦后，排在前面的带正 电，后面的带负电；
距离越远，摩擦电压越高；
人类认识的不足：不同列表有所差异；循环 现象；反向现象；
应用时不可作为硬标准。
典型的工业静电放电特性
• 放电时间 数纳秒 ~ 数微秒 ( RC )
( 能够在短至 0.5 nsec 内放电 )
人体静电位(KV)
相对湿度 20%
相对湿度80%
12
0.25
35
1.5
18
1.5
20
0.6
18
1.5
12
1.5
16
3
8
1
15
5
静电产生的途径
1) 接触分离； 2) 摩擦； 3) 剥离； 4) 断裂； 5) 传导； 6) 感应； 7) 其他：热电、光电、压电；
接触分离带电
+ + +
不同物质接触分离都会产生静电。
ESD 造成的破坏
Metallization burnout
静电破坏前
静电破坏后
ESD 对电子业造成的损失
其他
EOS / ESD 30 ~ 50%
其他
EOS / ESD 60 ~ 75%
日本调查数据
欧洲调查数据
其他
损失是巨大的！
ESD alone 8 ~ 33%
美国ESD协 会调查数据
ESD 控制获得的收益
人们对静电的感知
See 5000V
Touch 3000V
Hear 4500V
Component Damage 15-30V
人体能够感觉到静电时一般电压超过2000V。静电不易感知的原因：电量小，放 电时间短
一些常见动作的静电电压
操作
在聚乙烯地面行走 合成纤维地毯上行走 坐在泡沫填充的椅子上 拿起聚乙烯塑袋 在普通工作台上滑动塑料盒 移除PC板上的MYLAR胶 帶 PC板上的收縮膜 使用真空吸錫器 用氟利昂喷洒电路
静电敏感器件的英文缩写－－ESDS
HBM simulation failure
ESDS 有多敏感 ?
人体 30 v的静电就会损坏一些敏感器件 一些器件自身10 v静电放电就可能损坏
ESD 造成的破坏
半导体是最容易受到静电破坏的器件 ...
常见的破坏有 : • 氧化层击穿 • 界面过热烧损 • 金属熔化 • 以上的混合模式
材料的不同摩擦电压不同。 环境温度湿度的不同对摩擦电压也有重大的
影响。湿度越小摩擦电压越大。
剥离带电
+ + +
+
+轮
+子
轴
皮 带
物质原有的电荷平衡被打破，两边带上相反的电荷
同种物质的剥离和不同物质间的剥离都会产生静电
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
不干胶带、胶贴、传送带等都会因为剥离带电
断裂带电
物体断裂成后，各部分会带上不同的电荷
静电概念
ESD （Electrostatic Discharge， ESD）的中文含意：静电放电;
因为电子产品生产中静电放电是静电危 害最主要的部分，所以ESD成为静电 的防护代名词;
常见的静电放电现象
1) 雷电：电压高达数亿 伏；
2) 干燥环境下的静电电 击：电压可达数千伏；
3) 绝大多数的静电放电 是我们看不到的；