静电放电(ESD)原理
esd静电原理
esd静电原理
ESD（Electrostatic Discharge）静电原理是由于两个物体之间的电位差引
起的，其中一个物体带有过高的电荷，导致电荷通过空气或介质释放。
静电放电的能量非常强大，其幅值可达数千伏特，持续时间极短，仅为纳秒级别。
这种高能量、瞬间释放的电流会瞬间加热电路，导致电子元件的损坏。
为了防止静电对电子元件或器件的损坏，通常采取一些防雷措施，如采用抗静电器件、将敏感元器件与大地连接起来、用接地装置将敏感元器件与大地直接连接起来等，这些方法称为ESD防护技术。
esd保护电路原理
esd保护电路原理
ESD（静电放电）保护电路是一种用于防止静电放电对电子设备造成损害的电路。
其原理可以通过以下步骤来解释：
1.静电感应：当静电靠近电子设备时，会在设备的外壳和内部电
路中感应出相反的电荷。
2.静电放电：当静电电荷累积到一定程度时，会通过空气或接地
线等途径发生静电放电。
3.ESD保护电路工作：ESD保护电路会在静电放电发生时，迅速将
静电电流引入大地或其他安全的放电途径，以避免静电对设备
内部电路造成损害。
4.保护机制：ESD保护电路通常采用并联的方式连接到电路中，以
防止静电放电电流流过电路中的其他元件，从而保护内部电路
免受静电的损害。
ESD保护电路通常由以下元件组成：
1.放电管：放电管是一种能够承受高电压、大电流的二极管，用
于吸收静电放电产生的电能。
2.电阻：电阻用于限制放电管的电流，避免电流过大对电路造成
损害。
3.电容：电容用于滤除电源噪声，以避免静电放电对电路造成干
扰。
4.二极管：二极管用于防止静电放电电流反向流入电路，保护内
部电路不受损害。
综合来看，ESD保护电路通过并联连接的方式，实现对电路的保护，同时通过放电管、电阻、电容等元件的组合，实现对静电的有效吸收和滤除。
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)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
关于ESD原理及防护知识
回顾本次课程重点内容
01
ESD（静电放电）原 理及危害
讲解了ESD的产生、传导和放电 过程，以及静电对电子产品的潜 在危害。
02
ESD防护措施
03
ESD测试与评估
介绍了接地、静电屏蔽、离子中 和等ESD防护方法，以及防静电 工作区（EPA）的设立和管理。
控制温度和湿度
保持运输环境温度和湿度的稳定，避免极端温度和湿度变化对器 件造成不良影响。
存储环境控制和管理
防静电存储环境
建立防静电存储区域，使用防静 电地板、防静电工作台等设施， 确保存储环境无静电干扰。
温湿度控制
严格控制存储环境的温度和湿度， 避免过高或过低的温湿度对器件 造成损害。
定期检查和维护
03
培训员工正确使用静电消除器材，避免因操作不当而产
生静电危害。
04
CATALOGUE
运输和存储环节ESD防护策略
包装材料选择及要求
1 2 3
防静电包装材料 选择具有防静电功能的包装材料，如防静电泡沫、 防静电气泡袋等，以有效防止静电的产生和积累。
导电性包装材料 使用具有导电性能的包装材料，如金属箔、导电 塑料等，可以将静电荷导入大地，避免静电放电 对器件造成损害。
不断引进先进的检测技术和设备，提高ESD检测的准确性和 效率。
完善风险评估体系
持续优化风险评估模型，提高风险评估的全面性和准确性。
加强人员培训和管理
定期开展ESD防护知识培训，提高人员的ESD防护意识和技 能水平。同时，加强对人员的管理，确保各项ESD防护措施 得到有效执行。
06
CATALOGUE
避免静电积累。
定期对设备进行维护保养，保证 设备处于良好状态，减少静电产
esd消散原理
ESD（电静电放电）消散原理通常涉及消除或减少静电电荷积累的过程。
静电产生是因为物体之间摩擦导致电荷的转移，结果一方带正电，另一方带负电。
如果不将这些电荷消散掉，它们可能会导致电荷积累到危险的程度，从而造成放电现象，可能损害电子设备或引起火灾等安全问题。
消散静电的方法有很多，以下是一些常见的原理：
1. 接地：将带有静电的物体接地，可以使电荷通过接地线路流回地球，从而消除静电。
这是最简单和最常用的消散静电的方法。
2. 静电中和：使用另一带相反电荷的物体接近带电物体，通过电荷间的相互作用来中和静电。
3. 静电泄露：通过使用导电材料或涂层，使电荷沿着物体表面泄露出去。
4. 湿度：提高环境湿度可以帮助消散静电，因为水分子可以吸附在带电物体上，帮助电荷泄漏到空气中。
5. 使用抗静电材料：这些材料具有导电性，可以用来包裹或覆盖物体，以减少静电的积累。
6. 静电消除器：这是一种专门的设备，可以产生微弱的电流，用来中和周围的静电。
7. 空气离子化：使用离子发生器产生的空气离子可以中和物体表面的静电。
在工业和日常生活中，静电的消散是一个重要的考虑因素，特别是在处理敏感的电子设备或易燃物质时。
静电消除措施可以保护设备免受
损害，并防止潜在的安全风险。
esd电路原理
esd电路原理
ESD电路原理是指防静电保护电路的设计和工作原理。
在电子设备中，静电放电（ESD）是一种常见的故障和损坏原因。
为了防止设备受到静电的损害，需要采用一些电路来保护电子设备。
ESD电路的原理涉及三个方面：静电感应、静电放电和保护措施。
首先是静电感应，当人体或其他物体带有静电时，周围的电子设备可能会受到感应而受到电磁干扰。
这种电磁干扰可能引起设备的故障或损坏。
因此，ESD电路需要具备感应静电的能力，以提前发现和处理这种干扰。
其次是静电放电，当带电物体接触到电子设备时，可能会发生静电放电。
静电放电会产生高压脉冲，可能对设备的敏感元器件造成破坏。
ESD电路需要具备快速响应的能力，能够在静电放电事件发生时迅速将电压限制到安全范围内。
最后是保护措施，ESD电路需要采用一系列的保护措施来保护电子设备。
常见的保护措施包括使用TVS二极管、MOV等元器件，这些元器件具备快速响应和较高的耐压能力，能够有效地吸收和限制静电放电的能量。
综上所述，ESD电路原理涉及静电感应、静电放电和保护措施三个方面。
通过合理设计和应用ESD电路，可以有效地保护电子设备免受静电损害。
esd保护电路原理
esd保护电路原理
ESD（静电放电）保护电路是一种用于保护电子设备免受外部静电放电损害的电路设计。
静电放电是指由于电荷的不平衡而产生的短暂的高电压放电现象，会对敏感的电子器件造成不可逆转的损坏。
ESD保护电路的设计目标是将外部静电放电的能量引导到安
全地方，避免其对电子设备造成伤害。
为了实现这一目标，ESD保护电路通常由以下几个关键部分组成：
1. 静电放电探测器：用于检测外部静电放电事件的发生。
一旦探测到静电放电，它会发送一个信号给保护电路。
2. 充电泵：用于将ESD保护电路与电源之间建立一个高电压差。
这个高电压差是为了将静电放电的能量引导到地。
3. 电压限制器：用于限制引导过来的静电放电能量的电压，并防止其超过设备耐受的最大电压。
4. 可重复使用的保护元件：用于吸收和分散静电放电的能量。
这些元件可以多次使用，因为它们在处理静电放电时可以自愈。
5. 地引线：用于将引导过来的静电放电能量导入地。
地是一个电势为零的点，可以安全地对外部静电放电进行耗散。
综上所述，ESD保护电路的原理是通过静电放电探测器检测
外部静电放电事件，然后利用充电泵建立高电压差将静电放电
能量引导到地引线，并通过电压限制器和可重复使用的保护元件保护电子设备免受损害。
esd器件工作原理
esd器件工作原理ESD（ElectrostaticDischarge）器件是电子领域里用于防止静电放电破坏的一种重要器件，它的功能是阻止静电的传导现象，从而防止电路的破坏。
ESD（静电放电）过程是一种电离过程，由于人体和外部物体的积累的静电量不同，一旦两者接触，就会发生静电放电现象，从而破坏接触的电子件。
因此，为了保护电子零件免受静电放电的危害，利用ESD器件对静电放电做出了防御。
ESD器件目前使用的主要有两种类型：一种是可电容或可控硅。
它们都是静电放电保护器件，主要是用于在静电放电出现时，将静电放电转变为有用的电能，避免造成电路的破坏。
1、可电容型ESD保护器件可电容型ESD保护器件的基本原理是，在晶体管的双极子头中植入一个陶瓷电容，在此电容两端植入两个晶体管晶体极，使其成为三极管。
电容内部可容纳一定的电能，当ESD发生后，晶体管的双极子头和电容之间的电位会发生变化，电容内部存储的电能会被释放出来，并将ESD电流放大放射出去。
陶瓷电容的体积越小，它的功率就越小，但也能够有效地避免ESD破坏电路。
2、可控硅型ESD保护器件可控硅型ESD保护器件的基本原理是，在晶体管的极性接口中植入一个可控硅，使其成为双极管。
当ESD发生时，可控硅的双极子极电位发生变化，当ESD电压升高到一定程度时，可控硅就会经历可控硅失控现象，此时可控硅就会变成一个电阻，把ESD发生时的电流从电路中放射出去，避免ESD造成电路破坏。
ESD器件广泛应用于微电子、半导体、通信电路等领域，可有效抑制ESD所产生的电磁暂态影响，有效阻止ESD所造成的断路或短路现象，进而提高电子器件的可靠性。
ESD保护器件的工作原理，实质上是一种防护机制，它能够有效地保护电子设备免受静电的危害，使可靠性更高，市场格局更加稳定。
esd测试方法
esd测试方法ESD测试方法引言静电放电（Electrostatic Discharge，简称ESD）是指由于静电在两个物体之间突然放电而产生的瞬时电流。
ESD现象在电子、通信、航空等领域中具有广泛的应用和重要意义。
为了保证电子产品的可靠性和稳定性，必须对其进行ESD测试。
本文将介绍ESD测试的基本原理、常用测试方法以及测试注意事项。
一、ESD测试基本原理ESD测试的基本原理是通过模拟或产生不同形式的静电放电，对被测物体的抗静电放电能力进行评估。
静电放电通常分为人体模型（Human Body Model，简称HBM）和机器模型（Machine Model，简称MM）两种类型。
HBM模型模拟人体对电子产品的接触和操作，而MM模型则模拟机器设备对电子产品的接触和操作。
ESD测试通过对被测物体施加不同的电压或电流，观察其是否发生故障或损坏，从而评估其抗静电能力。
二、ESD测试方法1. HBM测试方法HBM测试方法是通过使用特定的电阻和电容来模拟人体接触电子产品时的静电放电过程。
测试时，人体模型通过一个电阻与电容连接，电容贮存了静电电荷，电阻控制了静电放电的速度。
通过将人体模型与被测物体接触，将静电电荷释放到被测物体上，观察其是否受到损坏。
2. MM测试方法MM测试方法是通过使用特定的电阻和电容来模拟机器设备对电子产品的静电放电过程。
测试时，机器模型通过一个电阻与电容连接，电容贮存了静电电荷，电阻控制了静电放电的速度。
通过将机器模型与被测物体接触，将静电电荷释放到被测物体上，观察其是否受到损坏。
3. CDM测试方法CDM（Charged Device Model）测试方法是通过直接将静电电荷释放到被测物体上，模拟电子产品在制造和运输过程中产生的静电放电。
测试时，被测物体与测试仪器连接，通过释放已经贮存了静电电荷的电源，将静电电荷直接释放到被测物体上，观察其是否受到损坏。
4. Latch-up测试方法Latch-up测试方法是通过模拟电子产品在工作过程中由于静电放电引起的互连元件之间的短路现象。
esd保护原理
esd保护原理
ESD（静电放电）保护是一种用于保护电子设备免受静电放电的损害的技术。
静电放电是指当两个具有不同电荷的物体接触时，电荷会从一个物体转移到另一个物体，产生电流。
这种过大的电流可能会导致电子设备的损坏或破坏。
为了保护电子设备免受静电放电的影响，可以采取以下一些措施：
1. 接地：将电子设备接地可以降低设备的电位，使得静电放电能够通过接地线释放，减少对设备的影响。
接地线通常与设备的金属外壳或一些关键元件连接。
2. ESD防护元件：在电子设备的电路中，可以添加一些专门用于保护设备免受静电放电影响的元件，如ESD保护二极管和ESD保护芯片。
这些元件能够将静电放电导向地，减小其对设备的冲击。
3. 静电放电控制：在电子设备的生产和操作过程中，需要严格控制静电放电的产生和流动，避免造成设备损坏。
可以采取接地手段、合适的人员培训、静电放电敏感区域的标识等方式来控制静电放电。
总的来说，通过接地、使用ESD防护元件和控制静电放电，可以有效地保护电子设备免受静电放电的损害。
这些措施在电子设备的设计、生产和使用过程中都是非常重要的。
ESD培训作业指导书
ESD培训作业指导书引言概述：静电放电（ESD）是一种常见的现象，它可能对电子设备和器件造成损害。
为了减少ESD对电子设备的影响，培训是至关重要的。
本文将提供一份ESD培训作业指导书，以帮助员工了解ESD的原理、预防措施和处理方法。
一、ESD的原理1.1 静电的形成- 静电是由于物体表面带有过多或过少的电子而形成的。
- 当两个物体接触或分离时，电子可能从一个物体转移到另一个物体，导致静电的积累。
1.2 静电放电- 当静电积累到一定程度时，电荷会通过导体或半导体材料进行放电。
- 静电放电可能以可见的火花形式出现，也可能是不可见的微小放电。
1.3 静电对电子设备的影响- 静电放电可能对电子设备和器件造成损害，导致设备故障、数据丢失或性能下降。
- 静电放电还可能导致电子设备的寿命缩短。
二、ESD的预防措施2.1 接地- 通过接地，可以将静电荷导入地面，减少静电的积累。
- 建立良好的接地系统，包括接地导线和接地插座。
2.2 防静电设备- 使用防静电设备，如防静电手套、防静电鞋和防静电工作台。
- 这些设备可以将静电荷导入地面，减少静电放电的风险。
2.3 防静电工作环境- 维持适当的湿度水平，以减少静电的积累。
- 避免使用静电产生物质，如塑料袋、聚酯纤维等。
三、ESD的处理方法3.1 静电放电的处理- 如果发生静电放电，应立即停止工作，并确保自己和周围人员的安全。
- 在处理静电放电时，应使用合适的工具和设备，以减少进一步损坏。
3.2 静电放电的记录和报告- 静电放电事件应记录下来，包括时间、地点和受影响的设备。
- 这些记录将有助于分析和改进ESD预防措施。
3.3 员工培训和意识提高- 培训员工如何正确处理静电放电事件，以及如何预防静电积累和放电。
- 提高员工的ESD意识，包括定期组织培训和分享实例。
四、ESD培训的重要性4.1 保护电子设备- 通过ESD培训，员工将了解如何正确地处理和预防静电放电，从而保护电子设备免受损害。
esd电路原理
esd电路原理
ESD电路原理是指静电放电保护电路的设计与实现。
静电放电（ESD）是指在电子元器件和电路中由于静电带电，当两个导电体直接或间接接触时，突然产生的瞬时放电现象。
如果不采取措施进行保护，ESD可能会对电子元器件和电路造成严重的损害，甚至导致设备故障。
常见的ESD保护电路包括：二极管、放电管、TVS二极管、MOV电阻变压器、保护芯片等。
二极管是一种简单的ESD保护电路，一般可以抵抗1kV-30kV的ESD冲击电压。
放电管是基于气体击穿原理的保护电路，一般可以抵抗几十千伏的ESD冲击电压。
TVS二极管和MOV电阻变压器可以快速响应ESD冲击，吸收巨大的能量，从而保护电路不受损坏。
保护芯片是专门设计的ESD保护电路芯片，可以提供更为全面和高效的ESD保护功能。
ESD电路原理的实现要考虑以下几点：(1)合理选择ESD保护电路，根据需要抵抗的ESD冲击电压和能量来选择电路类型和参数。
(2)将ESD保护电路放置在电路的输入和输出处，以限制ESD冲击的传播；(3)保证ESD保护电路的接地和供电，以确保保护电路正常工作；(4)在设计过程中要考虑到ESD保护电路的成本、大小和可靠性等因素，权衡利弊，选择最优电路。
静电放电(ESD)原理
ESD会导致电子设备严重地损坏或操作失常。半导体专家以及设备的用户都在想办法 抑制ESD
静电就是静止的电荷。静电的产生是由于电子在外力的作用下，从一个物体转移到另 一个物体或者是受外界磁场的影响而产生的极化现象
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王洪博：静电放电(ESD)原理；2010年6月9日；深圳
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静电的危害
环境安全
危险场合的爆炸起火等 对精密设备的工作要求
产品性能及可靠性
抗干扰能力，影响产品销售 产品的潜在损伤
随着高科技的发展，静电所造成的后果已突破了安全问题的 界限。
静电放电造成的危害是在电子、通信、航空以及一切应用现代电子 设备、仪器的场合下导致设备运转故障、信号丢失、误码的直接原 因之一。
潜在性损坏
器件可以操作但性能不稳定，维修次数因而增加 约占受静电破坏原件的百分之九十
最后综合表现为功能故障甚至造成人身伤害
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ESD对器件的危害
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静电吸附灰尘，降低元件绝缘电阻（缩短寿命）。
静电放电破坏，使元件受损不能工作（完全破坏）。
静电放电电场或电流产生热，使元件受伤（潜在损伤）。
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），对电子产品造成干扰甚至损坏（电磁干扰）
ESD引起的器件击穿，是电子工业最普遍，最严重的静电危害。
Slide 13
人体（C=200pF）日常活动所产生的静电量
esd保护三极管原理
esd保护三极管原理
ESD（静电放电）保护三极管是一种用于保护电子器件免受静电放电损害的特殊三极管。
它在电路中起到了保护的作用，当遭受到静电放电时，能够快速地将静电能量引导到地，以保护其他电子器件不受损害。
ESD保护三极管的原理主要基于PN结的反向击穿现象。
当外部静电放电冲击到器件上时，器件的PN结会受到电场的作用，导致PN结处的电压快速上升。
当电压达到PN结的击穿电压时，PN结会发生击穿，形成一个低阻抗的通路，从而将静电能量迅速引导到地。
具体来说，ESD保护三极管通常由一个NPN三极管和一个PNP三极管组成。
当外部静电放电冲击到器件上时，PNP 三极管的基极会受到电场的作用，导致PNP三极管进入饱和区，形成一个低阻抗的通路。
同时，NPN三极管的基极也会受到电场的作用，导致NPN三极管进入饱和区，形成另一个低阻抗的通路。
这两个低阻抗通路共同工作，将静电能量迅速地引导到地，从而保护其他电子器件不受静电放电的损害。
总的来说，ESD保护三极管通过利用PN结的反向击穿现象，形成低阻抗通路，将静电能量迅速地引导到地，起到保护其他电子器件的作用。
这种器件在很多电子设备中广泛应用，以防止静电放电对电路的损害。
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器件可以操作但性能不稳定，维修次数因而增加 约占受静电破坏原件的百分之九十
最后综合表现为功能故障甚至造成人身伤害
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ESD对器件的危害
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静电产生的机理
静电产生的方式
摩擦、碰撞、剥离、流动带电、喷出带电、搅拌带电
如滚轮移动、人员走动、油罐车泄油时、喷嘴喷出之溶剂、搅拌机 静电是由于处于不同带电序列位置的物体之间接触分离，使物体上正负电荷失去平衡而发生
石棉
兔毛
玻璃
云母
hair
尼龙
羊毛
毛皮
铅
蚕丝
铝
纸
棉花
钢
中性
木材
琥珀
密封蜡
硬橡胶
镍、铜
黄金、白金
硫磺
嫘莹
聚脂
赛璐璐
奥龙
聚胺脂（PU）
聚乙烯（PE）
聚丙烯（PP）
乙烯基（PVC）
Kel-F
硅
铁弗龙
- 电荷
摩擦带电序列表
表格中处于前列的物质容易失去电子，处于后列的物质易 于得到电子，因此如果两物质摩擦并随即分离，处于表中前列 的物 质将带正电，处于后列的物质带负电。
特别是潜在的损坏，即使使用精密仪器也很难测量出其性能 有明显的变化，所以很多电子工程师和设计人员都怀疑 ESD，但近年试验证明，这种潜在损坏在一定时限以后，电 子产品的可靠性明显下降。
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王洪博：静电放电(ESD)原理；2010年6月9日；深圳
Slide 16
ESD对产品的危害
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。
ESD是20世纪中期以来形成的以研究静电的产生和衰减、静电放电模型、静电放电效 应和电磁效应(如电磁干扰)等的科学。
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。
什么是静电(Electrostatic)
一个操作员在正常的设备操作中也可能因衣服或皮肤带有危 害的电荷而使机器运行紊乱，甚至损坏硬件设备。
现代半导体器件的规模越来越大，工作电压越来越低，导致 了半导体器件对外界电磁骚扰的敏感程度也大大提高。
ESD对于电路引起的干扰、对元器件、CMOS电路及接口电 路造成的破坏等问题越来越引起人们的重视。
静电源与静电放电
主要的典型静电源基本上是绝缘体，而且是典型的合成材料。这些 绝缘体产生静电的可能非常高，因为静电荷不易在整个物体表面上 分布或不易传导到其他相接触的物体上。
在电子产品的生产和使用过程中，操作者是最活跃的静电源，当人 体穿着绝缘材料的织物，并且其鞋也是对地绝缘的时候，人在地面 上运动时，就可能积累一定数量的电荷，当人体接触与地相连的元 件、装置的时候就会产生静电放电。
的现象。 两种介电系数不同的物质磨擦时，正负极性的电荷分别积累在两个物体上而形成：当两个物
体接触时，其中一个趋于从另一个吸引电子，因而二者会形成不同的充电电位。 摩擦起电是一个机械过程，依靠相对表面移动传送电量。传送的电量取决于接触的次数、表
面粗糙度、湿度、接触压力、摩擦物质的摩擦特性以及相对运动速度。 两个带上电荷的物体也就成了静电源。就人体而言，衣服与皮肤之间的磨擦发生的静电是人
静电对电子产品损害的特点
隐蔽性：人体不能直接感知静电，除非发生静电放电。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，所以静电具有隐蔽 性。
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，但多次积 累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。
随机性：电子元件什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 的产生也具有随机性，其损坏也具有随机性。
复杂性：静电放电损伤的实效分析工作，因电子产品的精，细，微小的结构 特点而费时，费事，要求较高的技术并往往需要使用扫描电镜等高精密仪器。
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-12000
-60
(克拉伯)
亚克力30 聚脂25 嫘
-2000
-12000
-30
莹45 (海希特隆)
特多隆65 棉35
-2500
-12000
-90
(纽鲁克)
棉100 旧工作服
-2800
-12000
-30
-90 -90 -150 -180 -150 -120
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王洪博：静电放电(ESD)原理；2010年6月9日；深圳
体带电的主要原因之一。 静电源跟其它物体接触时，依据电荷中和的原则，存在着电荷流动，传送足够的电量以抵消
电压。这个高速电量的传送过程中，将产生潜在的破坏电压、电流以及电磁场，严重时将其 中物体击毁。这就是静电放电。
静电感应带电：CRT显示器 电容改变 压电效应 电磁辐射感应
静电只存在于物体表面，而非物体内部，绝缘体中的电荷只保持在产生静电的那 些区域，而不会出现在整个表面。因而绝缘体接地后不会失去这些电荷。与绝缘 体相反，充电导体接地后便会失去自身电荷。
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王洪博：静电放电(ESD)原理；2010年6月9日；深圳
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认识ESD
静电是人们日常生活中一种司空见惯的现象，静电的许多功 能已经应用到军工或民用产品中，如静电除尘、静电喷涂、 静电分离、静电复印等。
然而，静电放电（ESD）却又成为电子产品和设备的一种危 害，造成电子产品和设备的功能紊乱甚至部件损坏。
静电吸附灰尘，降低元件绝缘电阻（缩短寿命）。
静电放电破坏，使元件受损不能工作（完全破坏）。
静电放电电场或电流产生热，使元件受伤（潜在损伤）。
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），对电子产品造成干扰甚至损坏（电磁干扰）
ESD引起的器件击穿，是电子工业最普遍，最严重的静电危害。
某些绝缘材料在高湿条件下，吸收另外绝缘体表面的水分，形成薄 薄的导电湿气层，往往会耗散掉该物体表面上的静电荷，使其导电 率增加。故随湿度的增加，静电电压降低。
电击
放电现象
火灾
静电带电
产生故障
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力学现象
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空气
人手
+ 电荷
九、人员训练
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电磁兼容标准的内容
电磁兼容标准
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干扰发射
敏感度
/
传导
电 信天 源 号线 线 控端Biblioteka 制口 线辐射电
磁
场
场
传导
电源线/信号线
天
射
瞬
线
频
态
端 口
辐射
电磁 静 电
场场 放 电
两物体的静电电压大小取决于物体表面的清洁度，接触 压力，接触面积和分离速度。
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静电产生方式及相应的静电压
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湿度与静电压的关系
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工作服与人体带电 @ 25℃ & 38% RH
测定条件
在绝缘板上时的人体带电[V]
穿静电鞋时的人体带电[V]
工作服类别
磨擦中
脱工作服时
磨擦中
脱工作服时
特多隆65 嫘莹35 (夏 -3500
-12000
0
工作服)
聚丙烯30 棉70
-4000
-12000
0
(Pylen棉混)
维尼隆50 棉50
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雷电 NEMP
脉冲电路
常见干扰源
无线通信
ESD
直流电机、变频调速器 感性负载通断
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认识ESD
Electrostatic Discharge(静电放电)学科
如果将导体瞬间接地（例如，该物体被站立在地上的人触摸），那么远离带电体 表面的电荷就会释放，则导体将带正电荷。
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静电感应
带电物体 静电场
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人体模型（Human Body Model , HBM）
人体放电模型是模拟人体因走动或其他因素而在人体上累积静电後，再去碰触到器件，人体上的静 电便会经碰触的脚位而進入器件內，若器件有一端接地而形成放电路径时，便会经接地脚位放电。 此放电的过程会在短短数百毫微秒(ns)的时间內产生数安培的瞬间放电电流，进而将器件內的电路 烧毁。对一般元件可耐受的HBM 2 kV來說，在2-10 ns的時間內，瞬间电流峰值可达1.33A。