最新静电的产生与静电危害
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2
ESD
ESD
ESD
ESD
ESD
ESD
ESD 人体与静电（二）
尽管携带了令人吃惊的静 电电位，但由于并未瞬间 释放，因此人体并无感觉。
9
ESD 人体与静电（三）
电击感觉是由于人体静电瞬间释放造成的
人体带电量
电击程度
1,000V 完全没有感觉
3,000V 感到刺痛
5,000V 手掌甚至手腕感到发麻
13
ESD 静电破坏的特点
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。
敏感电压阀值（V） 0~1999
2000~3999 4000~15999 16000以上
16
ESD 消除静电的方法
通过接地使静电荷向大地释放，不使静电荷积累
-----
用离子风机吹出相反电荷的离子风进行中和
++ ++ + +++ +
-- - - - - --
--
--
17
ESD 人体静电防护
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
12
ESD 静电的危害
静电是时时刻刻到处存在的，但是在二十世纪40－ 50年代很少有静电问题，因为那时是晶体三极管和 二极管，而所产生静电也不如现在普遍存在。在60 年代，随着对静电非常敏感的MOS器件的出现，静 电问题也出现了，到70年代静电问题越来越来严重。 80－90年代，随着集成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，仅美国电子工业每年因静电造成 的损失达几百亿美元，因此静电破坏已成为电子工 业的隐形杀手。是电子工业普遍存在的＂硬病毒＂， 在某个时刻内外因条件具备时就要发作。
380～7000 300～3000
Fra Baidu bibliotek
E／DMOS 200～1000 双极型晶体管 380～7000
ECL
300～2500 石英压电晶体
＜10000
11
ESD 静电对电子产品损害形式
静电的基本物理特性为：吸引或排斥，与大地有电 位差而产生放电电流。这三种特性能对电子元件影 响如下：
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的热使元件受伤(潜在损伤) 静电放电产生的电磁场幅度很大(达几百伏/米)、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)
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。
器件类型 静电破坏电压 器件类型 静电破坏电压
VMoS
30～1800
OP-AMP
190～2500
M0SFET
100～200
JEFT
140～1000
GaAsFET
100～300
SCL
680～1000
PROM
100
STTL
300～2500
CMoS HMOS
250～2000 50～500
DTL 肖特基二极管
15
ESD 静电敏感度
为定量描述不同元件的相对敏感程度进行分类。敏 感层次分为多层次是为制定先进的ESD防护措施提 供原始资料，这些措施用于对更敏感器件的广泛的 防护。到目前为止，大部分敏感度试验都是以人体 模型为根据以便使得结果与其它模型相关。试验大 批管脚和极性的静电放电是非常昂贵的。
类别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 不敏感
静电的产生与静电危害
ESD ESD是什么
ESD是代表英文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）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。
14
ESD 产生静电危害的制造过程
1. 元件制造过程
在这个过程，包含制造，切割、接线、检验到交货。
2. 印刷电路版生产过程
收货、验收、储存、插入、焊接、品管、包装到出货。
3. 设备制造过程
电路板验收、储存、装配、品管、出货。
4. 设备使用过程
收货、安装、试验、使用及保养。
5. 设备维修过程
在制造、使用、维修的整个过程中，元件都可能遭受静电的 影响。而实际上，最主要而又容易疏忽的一点却是在元件的 传送与运输的过程，其间不但包装因移动容易产生静电外， 而且整个包装容易暴露在外界电场(如经过高压设备附近， 工人移动频繁、车辆迅速移动等)而受到破坏，所以传送与 运输过程需要特别注意以减少损失，避免无谓之纠纷。
7,000V 手掌感到强烈疼痛、麻痹
10,000V 整个手都觉得痛，并且感到触电
12,000V 感到整个手受到强烈冲击
虽然人体感觉不到1,000伏以下的静电，可仍会成为 生产线上各种事故的原因
10
ESD 电子器件的静电破坏电压
大部分器件的静电破坏电压都在几百至几千伏，而 在干燥的环境中人活动所产生的静电可达几千伏到 几万伏。
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．保护电阻及插头或夹头组成。松紧带 的内层用防静 电纱线编织，外层用普通纱线编织。
ESD
ESD
ESD
ESD
ESD
ESD
ESD 人体与静电（二）
尽管携带了令人吃惊的静 电电位，但由于并未瞬间 释放，因此人体并无感觉。
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ESD 人体与静电（三）
电击感觉是由于人体静电瞬间释放造成的
人体带电量
电击程度
1,000V 完全没有感觉
3,000V 感到刺痛
5,000V 手掌甚至手腕感到发麻
13
ESD 静电破坏的特点
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。
敏感电压阀值（V） 0~1999
2000~3999 4000~15999 16000以上
16
ESD 消除静电的方法
通过接地使静电荷向大地释放，不使静电荷积累
-----
用离子风机吹出相反电荷的离子风进行中和
++ ++ + +++ +
-- - - - - --
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ESD 人体静电防护
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
12
ESD 静电的危害
静电是时时刻刻到处存在的，但是在二十世纪40－ 50年代很少有静电问题，因为那时是晶体三极管和 二极管，而所产生静电也不如现在普遍存在。在60 年代，随着对静电非常敏感的MOS器件的出现，静 电问题也出现了，到70年代静电问题越来越来严重。 80－90年代，随着集成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，仅美国电子工业每年因静电造成 的损失达几百亿美元，因此静电破坏已成为电子工 业的隐形杀手。是电子工业普遍存在的＂硬病毒＂， 在某个时刻内外因条件具备时就要发作。
380～7000 300～3000
Fra Baidu bibliotek
E／DMOS 200～1000 双极型晶体管 380～7000
ECL
300～2500 石英压电晶体
＜10000
11
ESD 静电对电子产品损害形式
静电的基本物理特性为：吸引或排斥，与大地有电 位差而产生放电电流。这三种特性能对电子元件影 响如下：
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的热使元件受伤(潜在损伤) 静电放电产生的电磁场幅度很大(达几百伏/米)、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)
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。
器件类型 静电破坏电压 器件类型 静电破坏电压
VMoS
30～1800
OP-AMP
190～2500
M0SFET
100～200
JEFT
140～1000
GaAsFET
100～300
SCL
680～1000
PROM
100
STTL
300～2500
CMoS HMOS
250～2000 50～500
DTL 肖特基二极管
15
ESD 静电敏感度
为定量描述不同元件的相对敏感程度进行分类。敏 感层次分为多层次是为制定先进的ESD防护措施提 供原始资料，这些措施用于对更敏感器件的广泛的 防护。到目前为止，大部分敏感度试验都是以人体 模型为根据以便使得结果与其它模型相关。试验大 批管脚和极性的静电放电是非常昂贵的。
类别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 不敏感
静电的产生与静电危害
ESD ESD是什么
ESD是代表英文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）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。
14
ESD 产生静电危害的制造过程
1. 元件制造过程
在这个过程，包含制造，切割、接线、检验到交货。
2. 印刷电路版生产过程
收货、验收、储存、插入、焊接、品管、包装到出货。
3. 设备制造过程
电路板验收、储存、装配、品管、出货。
4. 设备使用过程
收货、安装、试验、使用及保养。
5. 设备维修过程
在制造、使用、维修的整个过程中，元件都可能遭受静电的 影响。而实际上，最主要而又容易疏忽的一点却是在元件的 传送与运输的过程，其间不但包装因移动容易产生静电外， 而且整个包装容易暴露在外界电场(如经过高压设备附近， 工人移动频繁、车辆迅速移动等)而受到破坏，所以传送与 运输过程需要特别注意以减少损失，避免无谓之纠纷。
7,000V 手掌感到强烈疼痛、麻痹
10,000V 整个手都觉得痛，并且感到触电
12,000V 感到整个手受到强烈冲击
虽然人体感觉不到1,000伏以下的静电，可仍会成为 生产线上各种事故的原因
10
ESD 电子器件的静电破坏电压
大部分器件的静电破坏电压都在几百至几千伏，而 在干燥的环境中人活动所产生的静电可达几千伏到 几万伏。
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．保护电阻及插头或夹头组成。松紧带 的内层用防静 电纱线编织，外层用普通纱线编织。