静电放电(ESD)

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什么叫防静电(ESD),防静电原理

什么叫防静电(ESD),防静电原理

ESD是什么意思?ESD是代表英文ElectroStatic 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)及和电磁效应(如电磁干扰)等的学科。

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,对静电放电的电磁场效应如电磁干扰(EMI)及电磁兼容性(EMC)问题越来越重视。

静电是怎样产生的?答: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。

(如图所示) 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。

我们都知道摩擦起电而很少听说接触起电。

实质上摩擦起电是一种接触又分离的造成正负电荷不平衡的过程。

esd_百度百科

esd_百度百科
4.1 应用领域:打印机、数码相机、笔记本
由于处理数据的速率高达480Mbps,USB 2.0 接口为了避免信号失真而需要配备具有超低线路电容的ESD 保护器件。Philips 的超低电容ESD
保护系列器件非常适合于USB 应用,包括打印机、数码相机和笔记本。
4.2 PRTR5V0U2X 重要特性
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,
另一个要考虑的问题是传送带速度。如果传送带运动速度太快,器件放到传送带上时就可能会滑动(或者器件保持不动而传送带继续在动),这时就会形成摩擦生电,传送带如果接地能使电荷耗散掉,但是器件或PC板仍带有电荷而会造成危害。
导向装置和导轨
导向装置和导轨用来提供通道或者使器件放于一个固定的位置或保持一定的方向性,采用的材料应能使电荷耗散掉并且防止器件摩擦生电。表面电阻率为106Ω的材料具有良好耗散性而且不会损伤器件,如果送入的器件处于无静电状态,也可以使用导电性材料(表面电阻率低于106Ω)。
2. USB 1.1 – 端口保护
2.1 应用领域:MP3 播放器、PDA、数码相机通用串行总线(USB)是一种支持热插拔和可移动的系统,因此对静电特别敏感。Philips提供的ESP
保护二极管,以及联合ESD 保护、滤波和消除的器件,针对所有便携式USB 1.1应用,比如PDA、MP3 播放器和数码相机。

ESD培训

ESD培训

ESD培训ESD培训是为了提高员工对静电的认识和理解,从而避免静电带来的危害和损失。

ESD(Electrostatic Discharge)即静电放电,是由于物体的静电积累引起的短暂放电现象。

静电放电不仅对设备和产品造成损害,还可能损害人体健康。

在进行ESD培训之前,首先需要了解静电的基本原理和形成原因。

静电是指物质表面或体积存在的正负电荷不平衡现象,当物体与其他物体或人接触时,容易引起电荷的转移和放电。

在工作环境中,静电容易通过人体或其他导电材料传递,引发静电放电现象。

静电放电可能导致的危害和损失主要有以下几个方面:1. 产品损坏:静电放电可能对电子设备、集成电路等敏感器件造成永久性损坏或减少使用寿命。

2. 数据丢失:静电放电可能导致存储介质(如磁盘、芯片等)的数据丢失或损坏。

3. 火灾和爆炸:在一些高粉尘、易燃气体的环境中,静电放电可能引发火灾和爆炸。

4. 人身伤害:静电放电可能对人体带来不适感,甚至引起危险的触电事故。

为了避免这些危害和损失,需要进行ESD培训,使员工掌握以下几点:1. 静电的形成和传递原理:员工需要了解静电是如何形成的,以及在工作环境中如何传递和放电。

2. 静电防护措施:员工需要学习如何正确使用防静电设备和工具,如防静电手套、防静电地垫等,以保护产品和设备。

3. 防止静电积累:员工需要了解如何避免静电积累,如避免使用衣物和地板产生静电、定期清洁工作环境等。

4. 防静电工作流程:员工应该掌握防静电工作流程,如在进行特定操作前进行地面和人体的静电放电、使用防静电包装材料等。

5. 静电放电事件处理:员工需要学习如何处理静电放电事件,如及时报告和记录、进行设备检查和维护等。

除了以上知识点,ESD培训还应包括实际操作演练和现场观摩。

通过模拟真实工作场景,让员工亲身体验和感受静电的危害和影响,提高他们的警觉性和应对能力。

在ESD培训中,培训师应该采用多种教学方法,如讲解、示范、案例分析、小组讨论等,以增强员工的学习兴趣和参与度。

ESD控制的原理和方法

ESD控制的原理和方法

ESD控制的原理和方法ESD(Electrostatic Discharge,静电放电)控制是一种防止静电放电对电子设备产生损害的技术措施。

静电放电是指由于静电的积累导致的短暂电流的释放,它可以对电子设备的敏感元件和集成电路产生损坏。

ESD控制的原理和方法主要包括三个方面:静电的生成和积累的控制、静电放电路径的控制和人体静电的控制。

首先,静电的生成和积累的控制是ESD控制的基础。

静电的生成和积累主要是因为电荷的不平衡。

为了控制静电的产生和积累,可以采取以下措施:1.使用抗静电材料:选择具有良好导电性或抗静电性的材料,以减少或消除静电的积累。

2.控制湿度:适当的湿度可以减少静电的生成和积累。

维持适宜的湿度水平可以通过空气加湿以及使用抗静电处理的地板和工作台面等。

3.控制温度:控制室内的温度在适宜的范围内,避免过高或过低的温度,减少静电的生成和积累。

4.接地:对工作区域和设备进行良好的接地,这有助于将静电释放到地面,从而减少静电的积累。

其次,静电放电路径的控制也是ESD控制的重要方面。

静电放电路径可以通过以下措施来控制:1.使用良好的接地和防静电设备:拥有良好的接地和使用防静电设备,可以将静电放电路径导向地面,从而减少对敏感元件和集成电路的损害。

2.使用静电垫和静电脚垫:将静电垫和静电脚垫放置在工作台面和地面上,可以提供良好的接地路径,避免静电放电对设备的损坏。

3.控制设备的连接:确保设备的连接良好,并使用屏蔽线缆和连接器,以减少静电放电的可能性。

最后,人体静电的控制也是ESD控制的重要部分。

人体静电是由于人体带电而引起的静电放电,主要通过以下方式来控制:1.使用防静电服装:穿戴防静电服装可以减少人体带电的可能性,减少静电放电的风险。

2.使用防静电鞋:使用防静电鞋可以使人体和地面之间保持良好的接地,减少人体静电的产生和放电。

3.手部防静电措施:使用防静电手套、手腕带等措施来减少手部带电和静电放电。

综上所述,ESD控制的原理和方法主要包括控制静电的生成和积累、控制静电放电路径以及人体静电的控制。

esd放电方式

esd放电方式

esd放电方式
ESD(Electrostatic Discharge,静电放电)是一种常见的现象,指的是当两个物体之间存在电荷差异时,电荷会从一个物体传递到另一个物体,引发突然放电。

这种放电现象不仅会对电子设备、电路板等产生损害,还可能对人体造成危害。

ESD放电方式多种多样,其中一种常见的方式是通过接触放电。

当人体或其他物体与带有电荷的物体接触时,电荷会通过接触面的微小间隙传递,产生放电现象。

这种接触放电可能是由于人体与带有静电的物体接触,也可能是由于物体之间的接触引起的。

除了接触放电外,还有空气放电这种方式。

当两个带有电荷的物体之间的电场强度达到一定程度时,空气会发生击穿现象,产生电弧放电。

这种放电方式常见于雷电等大气电荷之间的放电,而在日常生活中,也可能发生类似的现象,比如在干燥的天气中,人们脱衣服时可能会听到轻微的电火花声。

还有电感耦合放电和电容耦合放电等方式。

这些方式是由于电感或电容等元件的特性引起的放电现象。

在电子设备中,这种放电方式可能会对敏感的电子元件产生破坏性的影响,因此需要采取相应的防护措施。

为了避免ESD对电子设备和人体造成的危害,人们通常会采取一些防护措施。

比如在电子生产线上,使用防静电地板、防静电手套等
防护设备;在日常生活中,避免穿着带有静电的衣物,定期清洁电子设备等。

ESD放电方式多样,每种方式都有其特点和危害性。

了解不同的放电方式,并采取相应的防护措施,可以有效减少ESD对电子设备和人体的损害。

希望通过对ESD的了解,人们能更加重视静电现象,提高防护意识,保护好自己和周围的电子设备。

esd测试原理

esd测试原理

ESD测试原理什么是ESD?ESD(Electrostatic Discharge,静电放电)是指由于静电的积累而产生的瞬时放电现象。

静电放电可以造成电子元器件和设备的破坏,导致设备的故障甚至损坏。

为了确保电子设备的可靠性和稳定性,需要对设备进行ESD测试。

ESD测试的目的ESD测试的目的是评估电子设备的抗静电能力,判断设备在实际使用中是否能够抵御静电放电的影响,以保证设备的可靠性和稳定性。

ESD测试的基本原理ESD测试的基本原理是模拟人体静电放电,通过将电荷从模拟人体传递到被测试设备上,观察设备的反应和损坏情况,以评估设备的抗静电能力。

1. ESD测试的标准ESD测试通常按照国际电工委员会(IEC)和美国国家标准与技术研究院(NIST)等制定的标准进行。

常用的ESD测试标准有IEC 61000-4-2、MIL-STD-883和ANSI/ESD S20.20等。

2. ESD测试的测试方法ESD测试可以使用不同的测试方法,常见的测试方法包括人体模型(HBM)测试、机器模型(MM)测试和直接接触(CD)测试。

•人体模型(HBM)测试:模拟人体静电放电,将电荷通过一个标准的电阻放电到被测试设备上。

该测试方法适用于评估设备在实际使用中受到人体静电放电影响时的抗静电能力。

•机器模型(MM)测试:模拟机器设备静电放电,将电荷通过一个电容放电到被测试设备上。

该测试方法适用于评估设备在实际使用中受到机器设备静电放电影响时的抗静电能力。

•直接接触(CD)测试:模拟设备之间的直接接触静电放电,将电荷通过一个电容放电到被测试设备上。

该测试方法适用于评估设备在实际使用中受到其他设备直接接触静电放电影响时的抗静电能力。

3. ESD测试的测试参数ESD测试中常用的测试参数包括放电电压、放电能量和放电波形。

•放电电压:表示静电放电时电压的峰值。

根据不同的测试标准和测试方法,放电电压可以设置为不同的值,常见的放电电压有±2kV、±4kV和±8kV等。

ESD-静电放电

ESD-静电放电
1.防静电周转箱,防静电元件盒; 2.防静电包装袋; 3.防静电胶带; 4.防静电IC包装管及IC托盘; 5.防静电货架,手推车及工作台; 6.防静电工作服; 7.防静电手指套。
ESD
三、中和类设备和工具: 中和类设备和工具:
离子风机、风枪、风嘴、风帘及离子棒等。
ESD

防静电工作区域 防静电工作区域
ESD-ESD--静电放电 --静电放电
XXX
ESD
• ESD是什么意思? ESD是什么意思 是什么意思?
ESD是英文Electros ESD是英文Electrostatic Discharge的缩写, ischarge的缩写 的缩写, 即“静电释电”。 静电释电”
• 静电放电的全过程: 静电放电的全过程:
串接1MΩ电阻是为了确保对地泄放电流<5mA 串接1MΩ电阻是为了确保对地泄放电流<5mA
ESD
2.防静电鞋: 2.防静电鞋:
鞋面表面阻抗 : 105 ~108 ohms
PVC
鞋底表面阻抗 : 106 ~109 ohms
ESD
3.防静电台垫: 3-1.用于各工作台表面的铺设,每个台垫串一 个1兆欧电阻后与防静电接地线连接。 3-2.材料表面为草绿色,导电物质是抗静电剂, 底层为黑色,导电物质为碳黑。
静电帽,静电衣,静电鞋,静电环,静电手套, 静电地板,静电周转架,静电周转箱,静电元 件盒,静电刷,静电桌面,静电椅,静电包装 袋,手推车,小台车,静电材料车。
ESD
我们公司静电管理措施: 我们公司静电管理措施: 静电管理措施
1)对所有静电敏感之零件在进料包装上均应规定 使用抗静电材料(或经防护静电处理之材料); 2)进入SMD和生产线工作人员应穿静电衣,静电 鞋,戴静电帽,静电环,避免因静电而破坏产品 和零件; 3)仓库人员在零件配发料时,应配戴静电环或静 电手套以免静电损伤零件; 4)接地系统:各工作区均应有良好的接地系统; 5)任何人员接触静电敏感零件、半成品时,均应 配戴静电环或静电手套。

ESD(静电放电)原理、模型及防护

ESD(静电放电)原理、模型及防护

料、防静电涂料等,以降低设备表面静电电荷的积累。
设备接地
Байду номын сангаас
02
将设备与大地连接,使设备上积累的静电电荷能够迅速泄放到
大地,避免静电放电对设备造成损害。
静电消除器
03
在关键部位安装静电消除器,通过产生相反电荷来中和设备表
面的静电电荷,达到消除静电的目的。
系统级防护策略
系统接地
将整个系统与大地连接,确保系统内各部分电位一致,减少静电放 电的可能性。
ESD(静电放电)原理、模型及防护
目录
• 静电放电(ESD)基本概念与原理 • ESD模型与特性分析 • ESD防护措施与方法 • ESD测试与评估方法 • ESD在工业生产中应用案例分享 • 总结与展望
01
静电放电(ESD)基本概念与原 理
静电产生及危害
静电产生原因
物质接触、摩擦、分离等过程导 致电荷不平衡,形成静电。
规范操作培训
制定详细的设备操作规范,对操作人员进行培训,确保其在操作 过程中能够遵循规范,减少静电放电的风险。
静电防护装备使用
要求操作人员佩戴防静电手环、防静电鞋等静电防护装备,降低 人体静电对设备的影响。
04
ESD测试与评估方法
测试标准介绍
这是国际电工委员会制定的静电放电抗扰度测试标准,它规定了 测试等级、测试方法、测试环境和设备要求等。
特性
HBM放电电流具有较快的上升时间和较短的持 续时间,通常持续几百纳秒。放电能量较低,但 足以对敏感器件造成损坏。
应用场景
HBM模型常用于评估手持设备、可穿戴设备等 便携式电子产品的ESD防护能力。
机器模型(MM)
描述
应用场景

esd的名词解释意思是静电放电

esd的名词解释意思是静电放电

esd的名词解释意思是静电放电
ESD 是 Electrostatic Discharge 的缩写,中文名称为“静电放电”。

它是指两个物体之间由于静电场的存在而产生的电荷转移现象。

当两个物体之间的静电势差足够大时,会发生放电现象,即电荷从一个物体转移到另一个物体,这种放电可能会导致电路中的元器件损坏、数据丢失或系统故障等问题。

ESD 是电子行业中常见的问题,因为电子元器件对静电非常敏感。

为了减少 ESD 对电子设备的影响,通常采取以下措施:
1. 使用防静电材料:例如使用防静电地板、防静电工作台、防静电手套等。

2. 接地:将设备接地可以将静电荷引入地面,从而减少 ESD 的风险。

3. 控制环境湿度:干燥的环境容易产生静电,因此适当增加环境湿度可以减少 ESD 的风险。

4. 员工培训:对员工进行 ESD 知识培训,让他们了解如何避免 ESD 的产生和如何处理 ESD 问题。

总之,ESD 是电子行业中需要重视的问题,采取适当的措施可以减少 ESD 对电子设备的影响。

静电防护(ESD)

静电防护(ESD)

为信号接口添加防护措施,如采用金属插头 、护套等,以减小静电放电对信号的影响。
外壳设计
内部布线
采用导电材料制作产品外壳,使产品表面形 成连续的导电层,有利于电荷的传导和防护 。
内部布线应采用合适的线缆类型和布线方式 ,避免电荷积累和干扰信号传播。
05
ESD的检测与评估
ESD检测方法
直接放电法
将电荷直接施加到被测物体上 进行检测。
桌面及设备接地
桌面和设备应具有良好的接地措施 ,防止静电积累。
静电防护用品及使用规范
防静电手环
为操作人员配备防静电手环,确保 电荷能够通过手环导入大地。
防静电服装
为操作人员配备防静电工作服,减 少摩擦起电的可能性。
防静电鞋
为操作人员配备防静电鞋,防止电 荷通过脚底导入大地。
使用规范
操作人员应正确佩戴静电防护用品 ,并确保其接地良好。
摩擦起电是指两种不同材料或导电性能不同的物体相互摩擦时,其中一种材料会 失去电子而带正电,另一种材料会得到电子而带负电,导致正负电荷分离的现象 。
摩擦起电的电荷量一般较少,但有时由于摩擦时产生的高温或化学反应等也会使 电荷量积累到较高的程度。
感应起电
感应起电是指一个导体靠近带电体时,由于电荷间相互吸引 或排斥的作用,会使导体中的自由电荷移动并聚集在导体的 一端,从而使这一端带电的现象。
结果分析
记录测试数据,分析被测物体的ESD防护 性能,评估其是否符合相关标准和规范的 要求。
选择测试等级
根据产品类别选择相应的静电放电测试等 级。
测试执行
按照测试等级的要求,使用静电放电发生 器对被测物体进行放电操作。
测试准备
将被测物体放置在适当的测试环境中,确 保测试结果的准确性。

静电放电(ESD)

静电放电(ESD)

静电放电(ESD)1. 静电放电模型为了定量地研究静电放电问题,必须建立ESD模型。

人体静电是引起静电危害如火炸药和电火工品发生意外爆炸或静电损坏的最主要和最经常的因素,因此国内外对防静电放电控制要求都是以防人体静电为主,并建立了人体模型(Human Body Model - HBM),HMB是ESD模型中建立最早和最主要的模型之一。

除人体模型外,还有很多其它静电放电模型。

人体模型(HBM)家具ESD模型机器模型(MM)人体金属ESD模型带电器件CDM模型其它静电放电模型2. 静电放电模拟器(ESD Simulator)或静电放电发生器(ESD Generator)静电放电发生器的基本要求静电放电发生器的选用静电放电发生器的研制过程EST802静电放电发生器我人体模型(HBM)人体静电是引起火炸药和电火工品发生意外爆炸的最主要和最经常的因素,因此国内外对电火工品的防静电危害要求都是以防人体静电为主,并建立了人体模型(Human Body Model - HBM),HMB是ESD模型中建立最早和最主要的模型之一。

人体能贮存一定的电荷,所以人体明显地存在电容。

人体也有电阻,这电阻依赖于人体肌肉的弹性、水份、接触电阻等因素。

大部分研究人员认为电容器串一电阻是较为合理的电气模型,见图3-1。

过去有许多研究试图确定典型人体的这些参数的适当取值。

通常把电容器串联一电阻作为人体模型。

早在1962年,美国国家矿务局[ ]测得22人次人体电容范围为95~398PF,平均电容值为240,100次试验测得手与手之间的平均电阻为4000Ω。

这些数据为建立了人体模型起了一个好的开端,做过一些修改之后,用在电子工业中建立早期的模拟电路。

Kirk等[ ]人测得人体电容值的范围为132-190PF。

人体电阻值为87-190Ω。

为了求得一致,美国海军[ ]1980年提出了一个电容值为100PF,电阻为1.5kΩ的所谓“标准人体模型”。

esd测试方法及标准

esd测试方法及标准

esd测试方法及标准
ESD(静电放电)测试是一种评估电子设备抵抗静电能力的方法,其标准为GB/T17626.2(等同于国际标准IEC61000-4-2)。

在ESD测试中,根据不同的情况,有多种测试模式。

1. I/O引脚对电源和地引脚的应力测试:对于每一个I/O引脚而言,其相对于正电源或者负电源都可能存在正向静电应力和负向静电应力。

因此,I/O引脚有四种测试模式,PS模式(positive to VSS)、NS模式(negative to VSS)、PD模式(Positive to VDD)、ND模式(negative to VDD)。

当某一引脚对电源进行应力测试时,其他引脚需处于悬浮状态。

2. I/O引脚到I/O引脚应力测试:不同I/O引脚之间也存在正、负两种应力情况。

在实际静电放电过程中,通常是其中某一个I/O引脚遭受ESD应力而另一个或多个I/O引脚接地形成ESD路径。

为了节约时间并更全面地模拟现实情况,通常对某一I/O引脚进行I/0引脚到I/O引脚的应力测试时,要将其他所有I/O 引脚全部接地。

电源VDD引脚和VSS引脚处于悬空状态。

3. VDD引脚到VSS引脚应力测试:电源引脚之间也存在正、负两种应力情况。

在进行正电源VDD引脚到负电源VSS引脚的应力测试时,所有I/O引脚需处于悬浮状态。

以上信息仅供参考,如有需要,建议咨询专业技术人员。

ESD(静电释放)

ESD(静电释放)
2.2 IP4058CX8/LF重要特性
线路终端。
EMI滤波。
8 kV I/O ESD保护。
8 kV ESD ID管脚保护。
2.3 PESD5V0L2UM重要特性
15 kV接触I/O ESD保护。
极低的漏电电流5 nA。
很低的电容16 pF。
极小的SMD封装。
3. USB 2.0 -单端口OTG保护
带电器件模型/模式如果一个器件因某种原因累积了电荷并与一个带电少的表面相接触,电荷就会通过器件上的导电部分泄放。当器件向其他材料放电时,就称为带电器件模式,用带电器件模型表示。
电场影响电场感应会在IC阻性线路间产生电位差,引起绝缘体介质击穿。造成失效的另一个原因是器件上的电荷在电场中会被极化,从而产生电位差并向异性电荷放电,形成双重放电或中和。在ESD控制中使用了具有不同电阻特性的材料,这些材料用在自动装配设备中可以获得理想的效果。描述材料电阻特性通常用表面电阻率或体电阻率。
有多种模型可以用来表述器件如何受到损害,如人体模型(HBM)、机器模型(MM)、带电器件模型(CDM)以及电场对件的影响等。对于自动装配设备而言,主要考虑后三种损坏模型(模式),我们在下面分别进行讨论。
机器模型/模式自动装配设备使用导轨、传动带、滑道、元件运送器和其他装置来移动器件使之按工艺要求的方向运动,如果设备设计不当,传动带和运送系统上可能会积累大量电荷,这些电荷将在工艺过程中通过器件泄放。设备部件通过器件放电就称为机器模型/模式。
6.2 IP4273CZ16重要特性
8 kV接触ESD保护。
超低5 pF的线路电容。
线路终端。
上拉电阻(可选)。
EMI滤波。
完全集成的75欧电阻。
6.3 IP4274CZ16重要特性

ESD 静电

ESD 静电
另一种常见的起电是感应起电。除物体除接触后分 离能起电外,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,如下图1 所示。当物体A与C发生放电时会造成C与B之间 放电,如下图2所示。若C与B之间不发生放电,则 C会带上剩余的电荷,如下图3所示。
图1
图2
图3
其它起电方式有:热电和压电起电、亥姆霍兹层、 喷射起电等。
22
ESD 包装物上的ESD标志
23
ESD MCS使用的部分ESD包装物
24
ESD MCS的几种ESD设备
静电手腕带 接地盒
离子风机
25
ESD MCS的部分ESD周转箱
26
4
ESD 产生静电的方式(二)
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。
5
ESD 产生静电的方式(三)
上述两项措施都是实用而有效的,应视不同的场合 选择使用
18
ESD 防静电鞋与腕带注意事项
使用腕带操作时不允许断开,否则会失去接地作用。
各种腕带使用的主要问题是开路,有时是临时性的,有时是长时间断 开,使失去接地作用。有的人因此使用腕带检测器测量其通断状态, 有的用监测仪器测量腕带的开路及电阻变大。
7
ESD 人体与静电(一) 静电电位
环境湿度 人体活动 在地毯上走动 在已烯树脂地板上行走 RH 10-20% 35,000V 12,000V RH 65-90% 15,000V 250V
在工作台上操作
包说明书的已烯树脂封皮 从工作台上拿普通塑料袋 从垫有聚氨基甲酸泡沫的 工作椅上站起

静电放电单位 esd

静电放电单位 esd

静电放电单位 esd静电放电单位ESD是指在电子元器件和装配过程中,由于静电的存在而引起的放电现象。

这种现象可能会导致元器件损坏或降低其可靠性,因此需要采取一系列措施来防止ESD的发生。

本文将从以下几个方面详细介绍ESD。

一、ESD的原理静电是指物体表面带有不平衡的正负电荷,当这些电荷在两个物体之间发生移动时,就会产生静电放电。

在工业界中,ESD通常是由于人体与地面之间的静电放电引起的。

当人体接触到一个带有不平衡电荷的物体时,就会形成一个巨大的静电场,并导致一个瞬间放电。

二、ESD对元器件的影响ESD对元器件有很大的影响,可能导致元器件损坏或降低其可靠性。

例如,在集成电路制造过程中,如果未采取适当措施来防止ESD,则可能导致芯片上出现小孔或裂缝等问题。

这些问题可能会导致芯片失效或降低其性能。

三、防止ESD发生的方法为了防止ESD的发生,需要采取一系列措施。

以下是一些常用的方法:1.使用ESD防护设备:例如,静电消除器、静电手套、静电地垫等。

2.控制环境:在生产过程中,应尽可能地控制温度和湿度,并确保工作区域干燥。

3.培训员工:员工应接受ESD培训,并了解如何正确使用ESD防护设备。

4.使用ESD安全包装材料:例如,使用防静电泡沫或塑料袋来包装元器件。

五、ESD测试为了确保元器件符合ESD标准,需要进行ESD测试。

以下是一些常用的测试方法:1.人体模拟器(HBM):该测试模拟人体在接触到带有不平衡电荷的物体时所产生的放电。

2.机器模拟器(MM):该测试模拟机器在接触到带有不平衡电荷的物体时所产生的放电。

3.直流放电(CDM):该测试模拟元器件在处理过程中所受到的直流放电。

4.传导放电(CD):该测试模拟元器件通过传导方式受到的放电。

六、结论ESD是一种常见的问题,可能会导致元器件损坏或降低其可靠性。

为了防止ESD的发生,需要采取一系列措施,并进行ESD测试以确保元器件符合标准。

只有这样,才能确保元器件的质量和可靠性。

ESD知识介绍范文

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ESD知识介绍范文ESD(静电放电)是指静电在材料表面或器件之间突然放电的现象。

静电放电可能会损坏传统电子器件,对电子产品产生严重的影响。

ESD问题是电子行业中面临的一个重大挑战,尤其是在当今高度集成的半导体器件中,由于器件尺寸变小,电压和电流也变得更小,因此对ESD的抗击打能力要求更高。

ESD是许多电子产品日常生产和使用中面临的一种常见问题,因此了解ESD的知识对于保护电子产品和设备非常重要。

第一部分:ESD基础知识1.静电的产生和积累静电产生是指由于摩擦、分离和接触等原因,在不导电或半导电的材料被带电时,静电电荷分布在其表面或内部。

当静电电荷积累到一定数量时,就会引发静电放电,即ESD现象。

2.ESD的危害ESD放电会导致电子元器件内部电路被击坏,影响产品的性能甚至导致设备的故障。

由于ESD放电是瞬态的高电压电流,所以能够引起瞬态击穿,瞬间烧毁晶体管、集成电路等器件。

第二部分:ESD防护的措施1.ESD防护设备ESD防护设备主要包括防静电地板、防静电工作台、静电消除器、静电腕带等。

这些设备可以有效将人体和设备的静电放电导入地面,减少ESD的产生。

2.ESD保护规范3.人员培训对从事电子产品生产和维护的人员进行ESD防护培训是非常重要的。

培训内容包括ESD的危害、防护措施、地面接地等相关知识,以确保员工能够正确使用防护设备和操作规程。

第三部分:ESD防护的重要性1.保护电子产品ESD放电可能会对电子产品产生严重的影响,导致产品的性能下降甚至失效。

通过有效的ESD防护措施,可以减少产品的损坏率,提高产品的可靠性。

2.降低生产成本ESD放电造成的器件损坏会增加产品的维修成本和报废率,同时也会降低生产效率和产品的品质。

通过实施有效的ESD防护,可以减少这些损失,降低生产成本。

3.保护员工安全ESD放电在极端情况下可能会对人体产生危害,例如触电、烧伤等。

通过合理的ESD防护措施,可以保护员工的安全,创造一个良好的工作环境。

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【原创实用版】
目录
1.ESD 的定义
2.ESD 的含义
3.ESD 的应用领域
4.ESD 的重要性
5.ESD 的发展前景
正文
1.ESD 的定义
ESD,全称为 Electrostatic Discharge,中文名为静电放电。

它是
指在电子设备或元器件中,由于静电场作用下,电子或离子发生移动并在导体表面产生电荷积累,当电荷积累到一定程度时,会产生放电现象。

2.ESD 的含义
ESD 是一种电荷释放过程,它可以在器件或设备之间产生,也可以在器件或设备与地之间产生。

ESD 的发生可能对电子设备或元器件造成损害,导致性能下降或失效,因此在电子制造和维修过程中需要特别注意防止ESD 的发生。

3.ESD 的应用领域
ESD 广泛应用于电子制造、半导体工艺、航空航天、汽车制造、医疗设备等领域。

在这些领域中,ESD 的防护措施是必不可少的,可以有效保护电子设备和元器件免受静电放电的损害。

4.ESD 的重要性
随着科技的不断发展,电子设备和元器件越来越小型化和精密化,ESD
对它们的影响也越来越大。

如果 ESD 防护措施不到位,可能会导致电子设备或元器件性能下降、失效,甚至引发火灾或爆炸等安全事故。

因此,ESD 防护在现代电子制造和维修中具有非常重要的地位。

5.ESD 的发展前景
随着电子技术的不断进步,ESD 防护技术也在不断发展。

未来,ESD 防护将更加注重高效、可靠和环保,新型的 ESD 防护材料和技术将不断涌现。

此外,智能化和自动化也将成为 ESD 防护技术的重要发展方向。

什么是ESD(静电放电)及ESD保护电路的设计

什么是ESD(静电放电)及ESD保护电路的设计

什么是ESD(静电放电)及ESD保护电路的设计静电放电(ESD,electrostatic discharge )是在电子装配中电路板与元件损害的一个熟悉而低估的根源。

它影响每一个制造商,无任其大小。

虽然许多人认为他们是在ESD安全的环境中生产产品,但事实上,ESD有关的损害继续给世界的电子制造工业带来每年数十亿美元的代价。

ESD究竟是什么?静电放电(ESD)定义为,给或者从原先已经有静电(固定的)的电荷(电子不足或过剩)放电(电子流)。

电荷在两种条件下是稳定的:当它“陷入”导电性的但是电气绝缘的物体上,如,有塑料柄的金属的螺丝起子。

当它居留在绝缘表面(如塑料),不能在上面流动时。

可是,如果带有足够高电荷的电气绝缘的导体(螺丝起子)靠近有相反电势的集成电路(IC)时,电荷“跨接”,引起静电放电(ESD)。

ESD以极高的强度很迅速地发生,通常将产生足够的热量熔化半导体芯片的内部电路,在电子显微镜下外表象向外吹出的小?弹孔,引起即时的和不可逆转的损坏。

更加严重的是,这种危害只有十分之一的情况坏到引起在最后测试的整个元件失效。

其它90%的情况,ESD损坏只引起部分的降级- 意味着损坏的元件可毫无察觉地通过最后测试,而只在发货到顾客之后出现过早的现场失效。

其结果是最损声誉的,对一个制造商纠正任何制造缺陷最付代价的地方。

可是,控制ESD的主要困难是,它是不可见的,但又能达到损坏电子元件的地步。

产生可以听见“嘀哒”一声的放电需要累积大约2000伏的相当较大的电荷,而3000伏可以感觉小的电击,5000伏可以看见火花。

例如,诸如互补金属氧化物半导体(CMOS, complementary metal oxide semiconductor)或电气可编程只读内存(EPROM, electricall programmable read-only memory)这些常见元件,可分别被只有250伏和100伏的ESD电势差所破坏,而越来越多的敏感的现代元件,包括奔腾处理器,只要5伏就可毁掉。

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静电放电(ESD)1. 静电放电模型为了定量地研究静电放电问题,必须建立ESD模型。

人体静电是引起静电危害如火炸药和电火工品发生意外爆炸或静电损坏的最主要和最经常的因素,因此国内外对防静电放电控制要求都是以防人体静电为主,并建立了人体模型(Human Body Model - HBM),HMB是ESD模型中建立最早和最主要的模型之一。

除人体模型外,还有很多其它静电放电模型。

人体模型(HBM)家具ESD模型机器模型(MM)人体金属ESD模型带电器件CDM模型其它静电放电模型2. 静电放电模拟器(ESD Simulator)或静电放电发生器(ESD Generator)静电放电发生器的基本要求静电放电发生器的选用静电放电发生器的研制过程EST802静电放电发生器我人体模型(HBM)人体静电是引起火炸药和电火工品发生意外爆炸的最主要和最经常的因素,因此国内外对电火工品的防静电危害要求都是以防人体静电为主,并建立了人体模型(Human Body Model - HBM),HMB是ESD模型中建立最早和最主要的模型之一。

人体能贮存一定的电荷,所以人体明显地存在电容。

人体也有电阻,这电阻依赖于人体肌肉的弹性、水份、接触电阻等因素。

大部分研究人员认为电容器串一电阻是较为合理的电气模型,见图3-1。

过去有许多研究试图确定典型人体的这些参数的适当取值。

通常把电容器串联一电阻作为人体模型。

早在1962年,美国国家矿务局[ ]测得22人次人体电容范围为95~398PF,平均电容值为240,100次试验测得手与手之间的平均电阻为4000Ω。

这些数据为建立了人体模型起了一个好的开端,做过一些修改之后,用在电子工业中建立早期的模拟电路。

Kirk等[ ]人测得人体电容值的范围为132-190PF。

人体电阻值为87-190Ω。

为了求得一致,美国海军[ ]1980年提出了一个电容值为100PF,电阻为1.5kΩ的所谓“标准人体模型”。

这一标准得到广泛采用,但在后来也遇到一些问题。

国电压最高电压(120kV)的静电放电模拟器研制成功 2001-06-30家具ESD模型在人们的生活和生产过程中,除人体ESD模型外,家具ESD模型也是最为常见的ESD模型。

最早研究家具模型的是IBM公司的Calcayecchio[[i]]。

Maas[[ii]]等人还把家具模型与人体/手指模型和手/金属模型进行了比较。

家具模型是代表与地绝缘的金属椅子、手推车、工具箱等家具ESD的放电模型。

早期的主要研究是测量典型家具的电容和放电电流。

其电容大约在几十至135PF 左右。

家具放电的主要特点是低的阻抗(15-75Ω),串联电感大约在0.2-0.4μH, 因此这导致欠阻尼振荡。

对于2000V的放电,其电流波形上升时间大约在1-8nS之间,半周期(第一个峰值电流与第一个反相峰值电流之间)在10-18nS。

放电能产生非常大的电流。

图3-20给出了当家具电容C=80pF, 放电电阻R=50Ω,电感 L=0.3μH,放电电压 V0=2kV时数值计算的家具模型ESD电流波形。

从图3-20可见,家具模型ESD波形为欠阻尼振荡波形,持续时间约为50nS。

H, V0=2kV C=80pF, R=50Ω, L=0.3数值计算家具模型ESD电流波形(LRC-14)机器模型(MM)机器模型因在日本得到广泛应用,也叫日本模型。

与家具模型不同的是它主要由200pf电容串非常低的电阻(<10Ω)代替通常串联的电阻构成。

机器模型的典型代表如带电绝缘的机器人手臂、车辆、绝缘导体等。

机器模型放电的波形与预料的家具模型波形相似,不同的是带电电容较大。

典型的机器模型对小电阻(<10Ω)放电的波形, 峰值电流可达几百安培,持续时间(决定于放电通路的电感)为几百纳秒。

图3-21 C=200pF, R=5Ω, L=0.3 H, V0=4kV时数值计算机器模型ESD电流波形(LRC-15)机器ESD模型电流波形见图3-21。

图3-21是电容为200PF, 电压为4kV,回路电感为300nH时机器ESD模型放电电流波形,其峰值电流达近百安培,持续时间为400nS。

图3-22是电感为30nH,其它条件与图3-21相同时数值计算的机器ESD模型放电电流波形,其电流峰值近240安培,持续时间约为40nS。

比较这两数值计算的结果可知,当电感从300nH减为30nH,而电容、电压、电阻不变时,电流峰值从近百安增加到约250安。

持续时间由400nS减为40ns左右。

对于机器模型,电感越小,电流峰值越大,持续时间越短。

人体金属ESD模型(场增强ESD模型)场增强模型或人体金属模型是用来描述人体通过手握金属工具如镊子等的放电模型。

由于静电场集中在工具的最尖处,所以有效放电电阻减小。

Hyatt[[i]]等人描述的这种模型电阻为350Ω~500Ω,电容与人体模型的电容相等。

由于时间常数正比于电阻,其主要的区别在于这种模型的低电阻引起的放电电流上升和下降时间较快。

场增强ESD模型电流波形见图3-23。

带电器件CDM模型1974年Speakman[[i]]提出了因器件本身积累静电而迅速放电造成元件,如一个集成电路损坏的可能性。

这类失效从此称为带电器件失效模型。

例如从非防静电的包装袋内取出集成电路并把它放在导电平面时发生的ESD。

由于带电器件模型在装配与测试中成为主要的失效模型,所以这种模型在1980年进行了许多论述。

试验结果表明,通过模拟双列式封装(DIP)管的处理产生的摩擦起电导致大部分静电积累在引线上。

管脚上电荷的典型值为3nC,塑料包装上的电荷小于0.2nC 。

这表明大部分电荷就象在导体上一样可以移动。

通常情况下,器件为集成电路、混合器件或其它对地有电容的组件。

带电器件模型如图3-24(a)所示。

CD 是器件对地电容,RD是芯片消耗瞬时能量呈显的电阻。

LD是引线的电感。

对地放电通路也包含相似的元件,如图3-24 (b)所示。

RP是通路对地的电阻,CP 是对地电容,LP是对地的任何电感。

在许多实际条件下,很小可忽略。

由于RP 很小或者足够大的CP使得通路对地阻抗很低。

其放电上升时间小于1nS, 持续时间小于10纳秒场感应ESD模型器件、组件或绝缘导体上因静电场感应会造成ESD损坏。

放电后留在敏感部件上极性相反的电荷在离开外电场后又有可能存在放电的双重危险。

即当这部件在以后接地时存在着第二次ESD事件的可能性。

要注意的是所谓的场感应模型除电场的作用之外,还必须有放电才能造成危害。

所以“场感应/放电”这个术语更能准确地描述这种模型。

电容耦合ESD模型McAteer[[i]]描述了几个与前述所有模型不同的失效模型—电容耦合模型(CCM)。

这种模型以电容耦合的带电源到敏感器件节点的ESD失效。

这种模型的电路有几种形式:(a)人体电容耦合模型,(b)人体金属电容耦合模型,(c)带电器件电容耦合模型(与场感应电容耦合模型相同)。

(d)机器模型电容耦模型。

这几种CCM的重要性是当通过器件的通路不明显时就能使器件失效的微妙方式。

应该注意的是CCM放电不是简单地由于分布电容的存在而发生。

只有当通路包含敏感元件时,放电才发生。

事实上,电容在直流时呈现出无限的阻抗而随着频率升高时阻抗减小。

悬浮器件ESD模型有时人们会在参考文献中遇到悬浮器件模型。

这种模型已用在含器件处在不接地(即悬浮)中研究ESD试验方法。

通常这模型简单地描述为悬浮器件受到人体模型冲击。

理论上,这器件对地有无限的阻抗。

实际上,悬浮器件对地有分布电容,分布电容的大小决定于模型中许多未定的参数。

悬浮器件模型认为是ESD模型的CCM附属模型中微不足道的例子。

仅在分布电容确定后才值得考虑。

瞬时感应ESD模型瞬态如火花放电或其它带电体放电能引起如计算机的数字系统短暂干扰。

特别是微处理器易受干扰。

这种模型实验上与静电电磁辐射模型类似,代表了一种严重的问题。

在后面要专们讨论有关静电电磁辐射模型。

其它ESD模型在一些其它文献中还会见到一些其它的ESD模型,如ESD对半导体器件的潜在影响(Latent danage)基本的电荷注入/捕获模型、人体指尖模型(human body finger tip model)金属车模型(the metallic cart model)、金属车减幅振荡模型(metallic cart, ringing wave form model)等等,这些ESD模型与以上分析讨论的ESD模型有许多相似之处,在此不另专门讨论。

上述讨论的ESD模型有重要的差异。

尽管有重要差异这些模型间存在重叠和相似之处。

理解这些差别和相同之处为分析、模拟试验、设计实验方法和防护ESD制定规范、标准等都具有重要的意义。

静电放电(ESD)模拟器(Simulator)或叫静电放电发生器(ESD Generator)因为ESD的偶然性较大,为了便于研究,需要能较好地重复ESD的装置。

通常采用ESD模拟器进行实验。

1984年的IEC801-2使用简单的RC模型,150PF电容串一个150欧姆电阻,其放电电流波形上升时间约为5ns。

从前面的数值计算的结果可以推测,回路电感大约为L=Rt=150×5nH=0.75μH。

所以作者认为更准确地说, 这种模型是RLC电路模型, 因为RC电路的上升时间为零。

50%幅度的持续时间为30ns, 峰值电流从2kV(电容器电压)的9A到15kV(电容器电压)的70A。

其它的一些机构也提出了类似的模型,电容从60-300pF, 放电电阻10-10,000Ω。

国内外一些主要标准的ESD模拟器目前只规定了人体模型的RC参数。

其典型电路参数如表3-1所示。

这些标准规定的RC参数相差较大,主要是起草标准时各机构对人体参数测量方法或标准的目的不相同所致。

由于以前测量仪器的性能低以及人们对ESD研究不够深入, 较早期的一些标准对人体电容或人体放电电阻, 规定得较粗糙, 相差较大。

近年来由于带宽大于1GHz的数字存储示波器的应用,大部分研究结果认为,通常人体静电电容为100PF—300PF, 放电电阻约为几百欧姆,放电时间常数为几十纳秒。

较新的标准或一些商业静电模拟器大部分采用电容为150PF串330Ω电阻作为人体ESD模型。

表3-1 国内外典型ESD模型器参数机构电容(pF)电阻(Ω)时间常数参考文献RC(ns)IEC 801-2 (第一次)15015022.5[[i]]IEC 801-2(第二次)15033049.5[[ii]] IEC 1000-4-215033049.5EN61000-2-415033049.5ECMA15033049.5[[iii]]EIA10050050[[iv]]NEMA1001500150[[v]]MIL-STD 883B1001500150[[vi]]DOD-HD BK2631001500150EIA6010000600[ 104]SAE30050001500[[vii]]MIL-STD-151250050002500GJB73650050002500[[viii]]注: EIA (Electronics Industries Association)NEMA (National Electrical Manufacturer’s Association)IEC (International Electrotechnical Commission)ECMA (European Computer Manufactur’s Association)SAE ( Society of Automotive Engineers)静电放电发生器的基本要求ESD Generator Specifications一、标准静电放电试验是电子产品重要试验之一,国个在80年代就制定了相应的标准。

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