1、1,ESD产生与预防,2,ESD是什么,ESD是代表英文Electro Static Discharge，即“静电放电”的意思。 ESD是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。,3,人体与静电（一）,静电电位,4,质地不同的工作服和内衣摩擦时人体带电电压（kV）,5,人体静电放电的电流波形,从图中可以看出，静电放电过程，其峰值电流可达数十 安培，实验
2、室利用ESD模拟器和电流靶可以观测到数百安培 的静电放电电流，其电磁辐射场可在附近导线上感应出数百 伏乃至上千伏的电压。,人体的电容和电阻,6,人体与静电（二）,电击感觉是由于人体静电瞬间释放造成的虽然人体感觉不到1,000伏以下的静电，仍可能成为设备故障的原因,7,静电放电,通常，积累在物体上的电荷有两种释放方式： 泄漏； 火花。由于火花放电会引起燃烧爆炸之类灾害事故的发生，所以泄漏是物体放电的首选方式。由于湿度的关系，物体携带的电荷可以通过空气泄漏。湿度愈高，物体上携带的电荷泄漏得愈快。使用离子发生器向空气中释放与物体携带电荷极性相反的电荷，可以与物体携带的电荷相互抵消。空气中的离子将被吸
3、附到物体上，与物体上的电荷中和，空气中产生的离子愈多，电荷的中和速度就愈快。,8,电子器件的静电破坏电压,通常，人体不会感受到1000KV以下的电压所产生的放电。由于大多数电子器件对数百伏电压产生的放电都会非常敏感，所以元器件的损坏可能来自人们所不能感受到的或看得到的放电。,9,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
4、几十兆到几千兆)，对电子产器造成干扰甚至损坏(电磁干扰),10,静电的危害,静电是时时刻刻到处存在的，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。,11,静电破坏的特点,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23 KV,所以静电
5、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。 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。 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，
6、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。,12,产生静电危害的过程,元件制造过程 在这个过程，包含制造，切割、接线、检验到交货。 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。 设备制造过程 电路板验收、储存、装配、品管、出货。 设备使用过程 收货、安装、试验、使用及保养。 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
7、、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。,13,物体带电顺序表 电荷的移动方向,14,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,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,+,+,+,+,+,+,+,+,+,15,静电防护,佩戴防静电腕带并接地(静电从手泄放到大地) 防静电手环由高导电金属防静电松紧带、活动按扣、弹簧软线保护电阻及插头或夹头组成。使用防静电垫（地面）/防静电鞋/袜(静电从脚导到大地) 通过防静电垫、地面，防静电椅子、鞋袜，形
8、成组合接地。 实施SRG保证良好的接地（包括金属线槽、钢架、空调等全部接入SRG等电位地网）使用防静电包装,SRG-Signal Reference Grid,SRG需要注意以下要点： SRG与共用地线有多个接触良好的接地点。 SRG应该以网状结构连接，栅格宽度不超过1.2米。 机房内的所有设备，包括主机、存储机柜、地板支柱、空调、金属线槽等都需要连接到SRG上，SRG要接到配电柜的地线排上。,17,防静电手环注意事项,使用防静电手环操作时不允许断开，否则会失去接地作用。 防静电手环扣得不紧造成人体皮肤与腕带的接触电阻变大 有些防静电手环的电阻就是带子本身的，当触及地时使其电阻大大减小，有可能因此造成对人体电击的危险。 防静电手环应有专门的带插座的接地线与地连结，不能夹在桌面或桌边的金属体上，因为这些金属体对地的电阻可能很大。 要定期检查防静电手环的电阻。,18,防静电包装,由具有导静电的塑料材料制成。防静电屏蔽材料(袋)：该种材料由基材、全属镀膜层和热封层多层复合而成，通常是半透明的。 还有一种又能防静电又能屏蔽电磁双重功能的包装袋。通常是不透明的。可应用在有静电和电磁防护的场所。,
