如何设计静电防护电路?
对于大部分工程师来说，ESD是一种挑战，不仅要保护昂贵的电子元件不被ESD损毁，还要保证万一出现ESD事件后系统仍能继续运行。这就需要对ESD冲击时发生了什么做深入的了解，才能设计出正确的ESD保护电路。
我们的手都曾有过静电放电（ESD）的体验，即使只是从地毯上走过然后触摸某些金属部件也会在瞬间释放积累起来的静电。我们许多人都曾抱怨在实验室中使用导电毯、ESD 静电腕带和其它要求来满足工业ESD标准。我们中也有不少人曾经因为粗心大意使用未受保护的电路而损毁昂贵的电子元件。
对某些人来说ESD是一种挑战，因为需要在处理和组装未受保护的电子元件时不能造成任何损坏。这是一种电路设计挑战，因为需要保证系统承受住ESD的冲击，之后仍能正常工作，更好的情况是经过ESD事件后不发生用户可觉察的故障。
与人们的常识相反，设计人员完全可以让系统在经过ESD事件后不发生故障并仍能继续运行。将这个目标谨记在心，下面让我们更好地理解ESD冲击时到底发生了什么，然后介绍如何设计正确的系统架构来应对ESD。
简单的ESD模型
将一个电容充电到高电压（一般是2kV至8kV），然后通过闭合开关将电荷释放进准备承受ESD冲击的受损器件（图1）。电荷的极性可以是正也可以是负，因此必须同时处理好正负ESD两种情况。
图1：板级ESD通常涉及机器模型（MM）和人体模型（HBM）
破坏受损电路的高瞬态电压一般具有几个纳秒的上升时间和大约100纳秒的放电时间。受损电路不同，对正负冲击的敏感性可能也有很大的不同，因此你需要同时处理好正负冲击。人体模型（HMB）和机器模型（MM）这两种最常见模型之间的区别主要在于串联电
5种ESD防护方法 静电放电（ESD）理论研究的已经相当成熟，为了模拟分析静电事件，前人设计了很多静电放电模型。常见的静电模型有：人体模型（HBM），带电器件模型，场感应模型，场增强模型，机器模型和电容耦合模型等。芯片级一般用HBM做测试，而电子产品则用IEC 6 1000-4-2的放电模型做测试。为对 ESD 的测试进行统一规范，在工业标准方面，欧共体的 IEC 61000-4-2 已建立起严格的瞬变冲击抑制标准；电子产品必须符合这一标准之后方能销往欧共体的各个成员国。 因此，大多数生产厂家都把 IEC 61000-4-2看作是 ESD 测试的事实标准。我国的国家标准（GB/T 17626.2-1998）等同于I EC 6 1000-4-2。大多是实验室用的静电发生器就是按 IEC 6 1000-4-2的标准，分为接触放电和空气放电。静电发生器的模型如图 1。放电头按接触放电和空气放电分尖头和圆头两种。
IEC 61000-4-2的 静电放电的波形如图2，可以看到静电放电主要电流是一个上升沿在1nS左右的一个上升沿，要消除这个上升沿要求ESD保护器件响应时间要小于这个时间。静电放电的能量主要集中在几十MHz到500MHz，很多时候我们能从频谱上考虑，如滤波器滤除相应频带的能量来实现静电防护。 IEC 61000-4-2规定了几个试验等级，目前手机CTA测试执行得是3级，即接触放电6KV，空气放电8KV。很多手机厂家内部执行更高的静电防护等级。
当集成电路（ IC ）经受静电放电（ ESD）时，放电回路的电阻通常都很小，无法限制放电电流。例如将带静电的电缆插到电路接口上时，放电回路的电阻几乎为零，造成高达数十安培的瞬间放电尖峰电流，流入相应的 IC 管脚。瞬间大电流会严重损伤 IC ，局部发热的热量甚至会融化硅片管芯。ESD 对 IC的损伤还包括内部金属连接被烧断，钝化层受到破坏，晶体管单元被烧坏。 ESD 还会引起 IC 的死锁（ LATCHUP）。这种效应和 CMOS 器件内部的类似可控硅的结构单元被激活有关。高电压可激活这些结构，形成大电流信道，一般是从 VCC 到地。串行接口器件的死锁电流可高达 1A 。死锁电流会一直保持，直到器件被断电。不过到那时， IC 通常早已因过热而烧毁了。 电路级ESD防护方法 1、并联放电器件 常用的放电器件有TVS，齐纳二极管，压敏电阻，气体放电管等。如图
什么是ESD（静电放电）及ESD保护电路的设计 学习资料2008-12-09 08:27:57 阅读592 评论1 字号：大中小订阅 来源：电子系统设计 静电放电(E SD，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E SD安全的环境中生产产品，但事实上，E SD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。 E SD究竟是什么？静电放电(E SD)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(E SD)。 E SD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子弹孔，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，E SD 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E SD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(E PROM, electricall programmable read-only memory)这些常见元件，可分别被只有250伏和100伏的E SD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。 该问题被每天的引起损害的活动复合在一起。例如，从乙烯基的工厂地板走过，在地板表面和鞋子之间产生摩擦。其结果是纯电荷的物体，累积达到3~2000伏的电荷，取决于局部空气的相当湿度。 甚至工人在台上的自然移动所形成的摩擦都可产生400~6000伏。如果在拆开或包装泡沫盒或泡泡袋中的PCB期间，工人已经处理绝缘体，那么在工人身体表面累积的净电荷可达到大约26000伏。 因此，作为主要的E SD危害来源，所有进入静电保护区域(E P A, electrostatic protected area)的工作人员必须接地，以防止任何电荷累积，并且所有表面应该接地，以维持所有东西都在相同的电势，防止E SD发生。 用来防止E SD的主要产品是碗带(wri s tband)，有卷毛灯芯绒和耗散性表面或垫料- 两者都必须正确接地。另外的辅助物诸如耗散性鞋类或踵带和合适的衣服，都是设计用来防止人员在静电保护区域(EP A)移动时累积和保持净电荷。 在装配期间和之后，P CB也应该防止来自内部和外表运输中的E SD。有许多电路板包装产品可用于这方面，包括屏蔽袋、装运箱和可移动推车。虽然以上设备的正确使用将防止90%的E SD有关的问题，但是为了达到最后10%，需要另一种保护：离子化。
esd静电防护方法esd静电防护技术 1．一般esd静电防护的基本思路 （1）从元器件设计方面，把静电保护设计到LED器件内，例如大功率LED，设计者在承载GaN基LED芯片倒装的硅片上，设计静电保护二极管，这时硅片不但作为GaN的承载基体，还起到ESD保护作用，使采用这种芯片封装的器件ESDS达到几千伏。它的优点是直接提高器件抗ESD能力，简化封装生产和器件安装等过程的静电防护措施；缺点是增加成本，增大体积，芯片生产工艺复杂并且需要专业生产设各，它适用于高价值的LED 器件。 （2）从生产工艺方面，有两种静电防护途径；①消除产生静电的材料与过程。通过材料的选用，使静电产生的途径不存在了或者减少了，从源头消除了静电放电的产生与积累，是静电防护的有效的基本方法之一。②泄放或中和防止静电放电。因为产生静电的所有途径是不可能完全消除的，所以我们需要安全地泄放或中和那些要发生的静电，防止静电放电的发生。 2，esd静电防护接地技术 接地就是直接将静电通过一条导线的连接泄放到大地，这是防静电措施中｜最直接、最有效的方法。多数静电防护系统的效果，都依赖于接地地线的质量，静电接地技术是静电泄放工艺中的主要环节，系统接地的质量将直接影响电荷的释放能力。地线必须是能够接受或提供大量电荷的，理想的地线应该是一个优良的导体，即电流流过地线时不产生电位降，地线上各点电位相同。在工作区的静电地线应为静电专用地线，不得与其他地线共用。防静电接地是厂房基建工程中重要的指标之一。 3．esd静电防护操作系统 在进行静电敏感器件的操作时，工作台上应铺设具有静电导电和静电耗散功能的材料制成的防静电台垫。使所有与器件接触的端子、工具、仪器仪表、人体达到一致的电位，并通过接地使静电能迅速泄放。 4．人体防静电系统 人体防静电系统主要由防静电手腕带、防静电工作服、鞋袜等组成，必要时还需要辅以防静电工作帽、手套、脚套等物品。这种整体的防静电系统兼各静电泄放、中和和屏蔽的作用。防静电手腕带由静电导电材料制成，通过与皮肤直接接触，把人体静电直接导走，所以手腕带使用时必须与皮肤接触良好，使皮肤上的瞬时静电电压、于100V．防静电工作椅以静电导电织物为面料，它们在与人的接触中不产生静电，并能将人体本身所带静电很快泄放，导人大地，起到静电防护作用。 5．生产过程的esd静电防护 LED从芯片到封装应用的生产过程较复杂，就防静电而言，是一个综合治理的过程，应渗透到生产的各个环节，并根据各生产环节的工艺要求，提出不同的对策，以达到对器件的有效静电防护。对固定单个设备（如固晶机、键合台、测试设各、波峰焊设各等）的工艺要求： （1）设各应良好接地； （2）有必要的设各周围要铺设防静电地垫； （3）操作者穿戴防静电衣、帽、腕带等； （4）必要时，在静电防护关键部位设置离子风机。
目次 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 一般要求 (2) 4.1 人体静电防护系统 (2) 4.2 静电防护操作系统 (3) 5 详细要求 (4) 5.1 ESDS产品采购 (4) 5.2 ESDS产品存储与保管 (4) 5.3 ESDS产品的接收及入库检查 (4) 5.4 ESDS产品的配料及转工 (5) 5.5 ESDS产品的装焊 (5) 5.6 ESDS产品的取放 (5) 5.7 ESDS产品和ESDS组件的调试及检验 (6) 5.8 操作环境及其他要求 (6) 附录A ESDS电子元器件 (7) （资料性附录） (7) 附录B防静电警示标签 (8) （资料性附录） (8) 附录C ESDS产品取放的相关规定 (9) （规范性附录） (9)
电子产品静电防护要求 1 范围 本标准规定了电子产品生产制造全过程中对静电放电危害的防护技术一般要求；静电放电敏感器件的采购、存储、转工、装焊、调试、检验过程中防静电操作系统的要求。 本标准适用于电子产品生产制造全过程中的静电防护控制。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。 GB12014 防静电工作服标准 GJB/Z86 防静电包装手册 QJ 1693 电子元器件防静电要求 Q/FHD 40 采购件贮存规范 EIA-471 静电敏感器件符号和标识 IEC/TS 61340-5-1 电子器件的静电现象防护-通用要求 EOS/ESD S8.1 静电放电敏感物品的防护、符号、ESD预警 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准 3.1 静电放电（ESD）electrostatic discharge(ESD) 两个具有不同静电电位的物体，由于直接接触或静电场感应引起的两物体间的静电电荷的转移。 3.2 静电放电敏感（ESDS）产品electrostatic discharge sensitive(ESDS)items 对ESD损害敏感的零部件或组件。 3.3 电气过载（EOS）electrical over stress 当电气设备上的电压或电流超过它的限定值的时候所受到的热损害。这种损伤的来源很多，如：用电的生产设备或人工操作过程中产生的ESD。 3.4 工作区；ESD防护工作区 worksite;ESD protected area(EPA) 由防静电器材建造和装备起来，供经过培训的人员操作ESDS产品并作出明显标记的区域。 3.5
静电放电防护的基本原理和原则 静电放电防护的基本原理和原则 一、发生ESD损伤的三种情况 1、带有表龟的导体（人体、设备等）对处于接地的器件发生放电造成损伤； 2、器件带有静电与导体发生放电造成损伤； 3、在静电场中，器件接触接地的导体发生放电造成损伤。 二、ESD防护四项基本原则 1、等电位连接：与敏感器件接触的导体实现等电位连接，避免因导全带静电发生放电； 2、静电源控制：绝缘材料的静电通过接地和等电位连接无法消除，因此必须对敏感器件周边进行静电源控制； 3、防静电包装：出ESD防护区的器件必须使用防静电包装，以防外界静电源的影响； 4、安全第一：ESD防护措施不能降低安全水准，如安全与之冲空，安全第一。 三、基本技术手段 1、等电位：基本原理：等到电位状态下不发生放电。做法：①所有可能接触器件的物体使用并连接（共同连接点）；②接地系统间进行跨接避免电势差。 2、接地：基本原理：将静电通过接地线或接地装置传导泄放到大地。做法：①建立静电接地系统；②静电导电材料的使用；③两种方式：硬功夫接地和软接地。 3、离子化中和：基本原理：电离空气产生正负离子，中和静电电荷。做法：①离子风机、离子风枪、离子吧；②自感式的离子静电消除器。 4、阻值控制：基本原理：通过电阻控制，控制过强的表龟泄放或放电，同时保证人体安全。做法：①静电耗散材料的使用；②连接安全限流电阻。 5、静电放电屏蔽：基本原理：屏蔽静电场，阻隔静电放电电流通过敏感器件。做法：①静电屏蔽材料和屏蔽容器的使用；②绝缘材料和阻隔结构。 6、湿度控制：基本原理：增加湿度减少静电的产生，降低摩擦电压。做法：①控制湿度在40~70%（满足多数标准的要求）。 7、材料选择和工艺控制避免产生静电：基本原理：通过使用不产生或产生静电小的材料，减少静电；材料表面光洁，减少静电；静电序列的应用。做法：①使用抗静电材料；②使用抗静电剂。 8、标识和标注：对敏感器件进行标识避免当作非敏感器件存放、运输和操作；对ESD防护用品和材料进行标识，以表明其功能，防止超出有效期使用；对EPA（ESD保护工作区，工作站）进行标识；对EPA中可能存在的风险进行警示（IEC）；对接地点进行标识；涉及到敏感器件的文件、设计图纸进行标注（IEC）；对EPA中的设备进标识（IEC）。 9、保护电路和结构设计提高抗静电能力。
静电放电（ESD）最常用的三种模型及其防 护设计 ESD：Electrostatic Discharge，即是静电放电，每个从事硬件设计和生产的工程师都必须掌握ESD 的相关知识。为了定量表征 ESD 特性，一般将 ESD 转化成模型表达方式，ESD 的模型有很多种，下面介绍最常用的三种。 1.HBM：Human Body Model，人体模型： 该模型表征人体带电接触器件放电，Rb 为等效人体电阻，Cb 为等效人体电容。等效电路如下图。图中同时给出了器件 HBM 模型的 ESD 等级。 ESD人体模型等效电路图及其ESD等级 2.MM：Machine Model，机器模型： 机器模型的等效电路与人体模型相似，但等效电容(Cb)是200pF，等效电阻为 0，机器模型与人体模型的差异较大，实际上机器的储电电容变化较大，但为了描述的统一，取200pF。由于机器模型放电时没有电阻，且储电电容大于人体模式，同等电压对器件的损害，机器模式远大于人体模型。
ESD机器模型等效电路图及其ESD等级 3.CDM：Charged Device Model，充电器件模型： 半导体器件主要采用三种封装型式(金属、陶瓷、塑料)。它们在装配、传递、试验、测试、运输及存贮过程中，由于管壳与其它绝缘材料(如包装用的塑料袋、传递用的塑料容器等)相互磨擦，就会使管壳带电。器件本身作为电容器的一个极板而存贮电荷。CDM 模型就是基于已带电的器件通过管脚与地接触时，发生对地放电引起器件失效而建立的，器件带电模型如下： ESD充电器件模型等效电路图及其ESD等级
器件的 ESD 等级一般按以上三种模型测试，大部分 ESD 敏感器件手册上都有器件的ESD数据，一般给出的是 HBM 和 MM。 通过器件的 ESD 数据可以了解器件的 ESD 特性，但要注意，器件的每个管脚的 ESD 特性差异较大，某些管脚的 ESD 电压会特别低，一般来说，高速端口，高阻输入端口，模拟端口 ESD电压会比较低。 ESD 防护是一项系统工程，需要各个环节实施全面的控制。下图是一个 ESD 防护的流程图： ESD 防护设计流程图 ESD 防护设计可分为单板防护设计、系统防护设计、加工环境设计和应用环境防护设计，单板防护设计可以提高单板 ESD 水平，降低系统设计难度和系统组装的静电防护要求。当系统设计还不能满足要求时，需要进行应用环境设计防护设计。ESD 敏感器件在装联和整机组装时，环境的 ESD 直接加载到器件，所以加工环境的 ESD 防护是至关重要的。 一般整机、单板、接口的接触放电应达到±2000V(HBM)以上的防护要求。器件的 ESD 防护设计是在器件不能满足 ESD 环境要求的情况下，通过衰减加到器件上的 ESD 能量达到保护器件的目的。ESD 是电荷放电，具有电压高，持续时间短的特点，根据这些特点，ESD 能量衰减可通过电压限制、电流限制、高通滤波、带通滤波等方式实现，所以防护电路的形式多种多样，这里就不一一列举。
第一章概述 (2) 1.1静电和静电放电 (2) 1.2 静电放电的特点 (2) 1.3静电放电的类型 (2) 第二章静电放电模型 (3) 2.1人体带电模型 (3) 2.2 场增强模型（人体-金属模型） (3) 2.3 带电器件模型 (4) 第三章静电放电的危害 (5) 3.1 ESD造成元器件失效 (5) 3.2 ESD引起信息出错，导致设备故障 (5) 3.3 高压静电吸附尘埃微粒 (5) 第四章ESD防护设计指南 (5) 4.1 设备的ESD防护设计要求 (6) 4.2 PCB的ESD防护设计要求 (6) 4.3 通讯端口的ESD防护设计要求 (10) 第五章典型案例 (13) 5.1 某宽带园区接入产品防静电设计 (13) 5.2 某小容量带宽接入产品的防静电设计 (14) 5.3 某产品与结构工艺有关的防静电案例 (15) 5.4 ESD试验使某单板程序“跑飞” (15) 5.5 试验使单板复位 (17)
第一章概述 1.1静电和静电放电 静电式物体表面的静止电荷。物体在接触、摩擦、分离、感应、电解等过程中，发生电子或离子的转移，整电荷和负电荷在局部范围内失去平衡，就形成了静电。带有静电的物体称为带电体。当带电体表面附近的静电场梯度大到一定的程度，超过周围介质的绝缘击穿场强时，介质将会发生电离，从而导致带电体的点和部分的电荷部分或全部中和。这种现象我们称之为静电放电(ESD)。静电放电可以出现在两个物体之间，也可由物体表面静电荷直接向空气放电。 人体由于自身的动作以及与其它物体的接触、分离。摩擦或感应等因素，可以带上几千伏甚至上万伏的静电。在干燥的季节，人们在黑暗中托化纤衣服时，常常会听到“啪啪”的声音，同时还会看到火花，这就是人体的静电放电现象。在工业生产中，人是主要的静电干扰源之一。 1.2 静电放电的特点 1、静电放电时高电位，强电场，瞬时大电流的过程 大多数情况下静电放电过程往往会产生瞬时脉冲大电流，尤其是带电导体或手持小金属物体的带电人体对接地体产生火花放电时，产生的瞬时电流的强度可达到几十安培甚至上百安培。 2、静电放电会产生强烈的电磁辐射形成电磁脉冲 在静电放电过程中，会产生上升时间极快、持续时间极短的初始大电流脉冲，并产生强烈的电磁辐射，形成静电放电电磁脉冲，它的电磁能量往往会引发起电子系统中敏感部件的损坏、翻转，使某些装置中的电火工品误爆，造成事故。 1.3静电放电的类型 静电放电类型主要有下面三种： 1、电晕放电
电路板防静电保护方法 1、运输注意事项 ●储存和发送电路板时，必须使用如金属化塑料袋、金属箱等放静电包装材料。 ●若容器本身滨不导电，那电路板必须被如导电泡沫、放静电塑料袋、铝箔或纸之类的导电材料进行包裹任何情况下，均不能使用普通塑料袋或薄膜。 2、检测注意事项 ●不要用万用表探测静电放电敏感器件引线端子或相应的连接线。如果必巡要这样探测；在探测前，应将测试笔直接接触地线以渫放其静电。 ●从静电放电保护要求出发，含有MOS器件这类电路板被抽出或插入时，不允许在通电情况下进行下述情况操作。 ●检测电路板的装置必须可靠接地。 3使用注意事项 ●一个基本的准则是，只是在有必要时，才能用手触摸这些电路板。接触时注意员工的手势，不要接触电路板的引脚或导体。 ●处理电路板时，必须把所有工作台和包装箱可靠接地。 ●在接触电路板前，有关的人员必须保证他自己没有携带过量静电。最简单的释放静电的方法是在接触电路板前，先接触某些设备的接地部分(如电柜的金属框架、水管等)。 ●大部分的塑料材料是极易产生静电的，因此必须尽可能远离电路板。 ●电路板不应放置在有绝缘材料或容易产身静电的材料(塑料薄膜、绝缘台面和合成衣料等)的环境中。必须放置在导电表面的物体上(放静电台面、导电泡沫材料、放静电塑料袋各放静电周转箱)。 ●不应放置在显示器、电视机附近(最小距离大于10cm)。 ●不要用万用表探测静电放电敏感器件引线端子或相应的连接线。如果必巡要 这样探测；在探测前，应将测试笔直接接触地线以渫放其静电。 ●从静电放电保护要求出发，在含有静电放电敏感器件的产品中，尤其是含有MOS器件这类电路板被抽出或插入时，不允许在通电情况下进行下述情况操作。 ●在安装和检测电路板的工作人员，应避免在附近做会产生静电的
电子车间静电防护系统 实施方案精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-
电子车间静电防护系统实施方案（讨论 稿） （文件中红色部分为注意事项或需重点讨论事项） 1 前言 在电子工业中，由于产品的小型化，对静电愈加敏感。器件加工中，摩擦起电、人体带电、感应起电都是静电产生的重要方式。例如，操作者的人体与大地绝缘时，静电为可高达～35kV。如此高的静电位一旦放电，足以使静电敏感电子元器件、组件和设备毁坏、受损、硬击穿或软击穿，形成永久性或暂时性失效，或突然失效或潜在失效。因此静电防护已成为电子工业必不可少的一环。 静电防护是一种具有系统性、立体化、全方位、全过程的综合性工作，不但需要相当复杂的相干技术措施，而且需要强有力的和健全的管理措施；不但要求工程技术人员参与，更要求操作人员、
以上的各项防护措施综合表中，因能力有限，未有产品设计阶段的静电防护。 下面将从“人”、“机”、“料”、“法”、“环”“测”六个方面分别介绍具体的实施方法。
2 “人”的静电防护 主要介绍操作人员的静电防护，包括防静电腕带、防静电衣、帽、防静电鞋及佩戴防静电手套的要求及注意事项；操作人员在生产制造过程中的要求及注意事项。 防静电腕带 操作者皮肤上的静电是静电放电最常见的原因,而戴用防静电腕带是解决此类问题的有效方法。为此要求： 2.1.1凡直接接触静电敏感产品（印制板组件、ESDS元器件）的人员均应佩戴防静电腕带。 2.1.2凡直接接触静电敏感产品（印制板组件、ESDS元器件）的人员手、手腕及手臂禁止佩戴任何金属制品，如戒指、手表、手镯等。 2.1.3腕带是利用它与人体皮肤的接触而把人体静电迅速泄露的装置。所以，操作人员的皮肤应与腕带有良好接触，在使用过程中必须切实注意这一问题。 2.1.4使用时的连接方法一般是将腕带的接地线通过一个公共端子与供桌台的导电台垫项链，垫子的接地线再通过公共端子与静电接地支线相连。如图1所示。 防静电工作服 防静电工作服是保持人体静电防护的重要手段。为此要求操作人员： 2.2.1无论以外衣、夹克还是大衣等形式出现的工作服，在穿着的时候，它们应完全覆盖人体躯干部分的外部衣物。 2.2.2工作帽或头巾应能够完全包容下操作者的头发，以防止人体毛发与静电敏感元器件发生接触。 2.2.3只有在相对湿度大于50%的环境中，才允许使用由纯棉制品制作的工作服。 2.2.4禁止在防静电工作服上附加或佩戴任何金属物件。 2.2.5不准在操作静电敏感产品的现场穿上或脱去工作服（应在指定的更衣室进行更衣）。工作服的纽扣应全部扣上，尽量不使其处于接近脱衣的状态。 2.2.6工作服的洗涤应尽量采用简易方法进行，应避免使工作服受到较强的机械和化学操作的洗涤。 防静电工作鞋
ESD测试题 一、选择题 1.ESD控制的目的含有达到更好品质和客户更满意。(√) 2.静电由接触或磨擦而产生。(√) 3.ESD意思是储存静电瞬间放电。(√) 4.非现场人员若不具ESD资格，碰触电子零件亦无所谓。(×) 5.隔离（绝缘）所有东西是建立一个防静电工作区的一个步骤。(√) 6.6(╳)手带静电环即可处理对静电敏感之材料。 7.防静电鞋须两脚都穿着，且只须在有接地之地板上工作才穿着。 (√) 8.防静电包装必须有封闭式的静电遮蔽容器。(√) 9.防ESD包装材料或容器可以无限期使用。(╳) 10.通过ESD资格考试一生有效。(╳) 11.每天必须做工作桌之自我检查和接地测试。(√) 12.假如我在防静电工作区穿上防静电鞋后，当我坐下来后就必须戴 上静电环。(√) 13.当发现缺失或不足时，ESD标准规范必须修正。(√) 14.防静电工作桌或工作区内每个处理ESD敏感零组件的工作站必须 有标示。(√) 15.全部防静电工作桌必须有接地静电环插座且其阻抗低于2Ω。 (√) 16.距离工作桌1公尺内之所有物品其静电电压不需低于100V。(╳)
17.内装有ESD敏感零组件之包装是需有标示。(√) 18.只有单独置放的零件怕静电。若已装在PCB上就不怕静电破坏。(╳) 19.粉红／蓝／黑色的塑料材料表示不易于静电产生。(╳) 20.每周必须检查静电环一次。(╳) 21.拿取基板成品、半成品时,手不可触及焊锡面,金手指,测试点及配线等。(√) 22.作业中掉落地板上的电子ESDS类零件可以继续使用。(╳) 23.检验静电敏感器件时必须佩带有线静电环，无线静电环不能使用。(√) 24.冬天皮肤干燥，可以在佩带静电环的手腕处擦润肤霜。(╳) 25.作业人员进入车间须做防护措施，但客户可以不用。(╳) 26.日常工作产生的静电强度与周围空气之相对湿度成正比，相对湿度愈高，产生的静电的强度愈高。(╳) 27.如果高绝缘材料的静电不能被消除,可以通过用离子风机来消除静电或采用防静电喷雾方式对其进行隔离。(√) 28.建立静电安全工作区的步骤之一是把每件东西都绝缘.() 29.设备外壳接地与静电线接地端为同一接地端.() 30.ESD防护措施的各种接地不但可以有效防止带电,也可以防止静电的产生.() 31.防静电包装袋和中转箱可以永远重复使用.(╳) 32.防静电标准要求当缺陷被发现时应及时釆取补救措施.(√) 33.任何一个可导通并有按扣的导线都可用来做ESD防护区的接地
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 静电放电及防护基础知识(新编 版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
静电放电及防护基础知识(新编版) 一、术语及定义 1、静电：物体表面过剩或不足的静止的电荷． 2、静电场：静电在其周围形成的电场． 3、静电放电：两个具有不同静电电位的物体，由于直接接触或静电场感应引起两物体间的静电电荷的转移．静电电场的能量达到一定程度后，击穿其间介质而进行放电的现象就是静电放电． 4、静电敏感度：元器件所能承受的静电放电电压． 5、静电敏感器件：对静电放电敏感的器件． 6、接地：电气连接到能供给或接受大量电荷的物体，如大地、船等． 7、中和：利用异性电荷使静电消失． 8、防静电工作区：配备各种防静电设备和器材，能限制静电电位，具有明确的区域界限和专门标记的适于从事静电防护操作的工
作场地． 二、静电的产生 1、摩擦：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，而产生静电的最普通方法，就是摩擦生电．材料的绝缘性越好，越容易摩擦生电．另外，任何两种不同物质的物体接触后再分离，也能产生静电． 2、感应：针对导电材料而言，因电子能在它的表面自由流动，如将其置于一电场中，由于同性相斥，异性相吸，正负离子就会转移． 3、传导：针对导电材料而言，因电子能在它的表面自由流动，如与带电物体接触，将发生电荷转移． 三、静电对电子工业的影响 集成电路元器件的线路缩小，线路面积减小，耐压降低，使得器件耐静电冲击能力的减弱，静电电场（StaticElectricField）和静电电流（ESDcurrent）成为这些高密度元器件的致命杀手．同时大量的塑料制品等高绝缘材料的普遍应用，导致产生静电的机会大
如何设计静电防护电路? 对于大部分工程师来说，ESD是一种挑战，不仅要保护昂贵的电子元件不被ESD损毁，还要保证万一出现ESD事件后系统仍能继续运行。这就需要对ESD冲击时发生了什么做深入的了解，才能设计出正确的ESD保护电路。 我们的手都曾有过静电放电（ESD）的体验，即使只是从地毯上走过然后触摸某些金属部件也会在瞬间释放积累起来的静电。我们许多人都曾抱怨在实验室中使用导电毯、ESD 静电腕带和其它要求来满足工业ESD标准。我们中也有不少人曾经因为粗心大意使用未受保护的电路而损毁昂贵的电子元件。 对某些人来说ESD是一种挑战，因为需要在处理和组装未受保护的电子元件时不能造成任何损坏。这是一种电路设计挑战，因为需要保证系统承受住ESD的冲击，之后仍能正常工作，更好的情况是经过ESD事件后不发生用户可觉察的故障。 与人们的常识相反，设计人员完全可以让系统在经过ESD事件后不发生故障并仍能继续运行。将这个目标谨记在心，下面让我们更好地理解ESD冲击时到底发生了什么，然后介绍如何设计正确的系统架构来应对ESD。 简单的ESD模型 将一个电容充电到高电压（一般是2kV至8kV），然后通过闭合开关将电荷释放进准备承受ESD冲击的受损器件（图1）。电荷的极性可以是正也可以是负，因此必须同时处理好正负ESD两种情况。 图1：板级ESD通常涉及机器模型（MM）和人体模型（HBM） 破坏受损电路的高瞬态电压一般具有几个纳秒的上升时间和大约100纳秒的放电时间。受损电路不同，对正负冲击的敏感性可能也有很大的不同，因此你需要同时处理好正负冲击。人体模型（HMB）和机器模型（MM）这两种最常见模型之间的区别主要在于串联电
电路级静电防护设计技巧与ESD防护方法 静电放电（ESD）理论研究的已经相当成熟，为了模拟分析静电事件，前人设计了很多静电放电模型。 常见的静电模型有：人体模型（HBM），带电器件模型，场感应模型，场增强模型，机器模型和电容耦合模型等。芯片级一般用HBM做测试，而电子产品则用IEC 6 1000-4-2的放电模型做测试。为对ESD 的测试进行统一规范，在工业标准方面，欧共体的IEC 61000-4-2 已建立起严格的瞬变冲击抑制标准；电子产品必须符合这一标准之后方能销往欧共体的各个成员国。 因此，大多数生产厂家都把IEC 61000-4-2看作是ESD 测试的事实标准。我国的国家标准（GB/T 17626.2-1998）等同于I EC 6 1000-4-2。大多是实验室用的静电发生器就是按IEC 6 1000-4-2的标准，分为接触放电和空气放电。静电发生器的模型如图1。放电头按接触放电和空气放电分尖头和圆头两种。 IEC 61000-4-2的静电放电的波形如图2，可以看到静电放电主要电流是一个上升沿在1nS 左右的一个上升沿，要消除这个上升沿要求ESD保护器件响应时间要小于这个时间。静电放电的能量主要集中在几十MHz到500MHz，很多时候我们能从频谱上考虑，如滤波器滤除相应频带的能量来实现静电防护。其放电频谱如下，这个图是我自己画的，只能定性的看，不能定量。 IEC 61000-4-2规定了几个试验等级，目前手机CTA测试执行得是3级，即接触放电6KV，空气放电8KV。很多手机厂家内部执行更高的静电防护等级。 当集成电路（IC ）经受静电放电（ESD）时，放电回路的电阻通常都很小，无法限制放电电流。例如将带静电的电缆插到电路接口上时，放电回路的电阻几乎为零，造成高达数十安培的瞬间放电尖峰电流，流入相应的IC 管脚。瞬间大电流会严重损伤IC ，局部
静电对电子元器件的危害及防护 电子元器件按其种类不同，受静电破坏的程度也不一样，最低的100V的静电压也会对其造成破坏。近年来随着电子元器件发展趋于集成化，因此要求相应的静电电压也在不断减弱。 人体平常所感应的静电电压在2-4KV以上，通常是由于人体的轻微动作或与绝缘物的磨擦而引起的。也就是说，倘若我们日常生活中所带的静电电位与IC 接触，那么几乎所有的IC都将被破坏，这种危险存在于任何没有采取静电防护措施的工作环境中。静电对IC的破坏不仅体现在电子元器件的制造工序当中，而且在IC的组装、远输等过程中都会对IC产生破坏。 要解决以上问题，可以采取以下各种静电防护措施： 1、操作现场静电防护。对静电敏感器件应在防静电的工作区域内操作； 2、人体静电防护。操作人员穿戴防静电工作服、手套、工鞋、工帽、手腕带； 3、储存运输过程中静电防护。静电敏感器件的储存和运输不能在有电荷的状态下进行。 要实现上述功能，基本做法是设法减少带电物的电压，达到设计要求的安全值以内。即要求下式中的电荷（Q）与电阻（R）要小，表电容量（C）要大。 V=I.R Q=C.V 式中V：电压，Q：电荷量I：电流C：静电容量R：电阻当然电阻值也不是越低越好，特别是在大面积场所的防静电区域内必须考虑漏电等安全措施之后再进行材料的选取。 静电的防护 一.接地 接地就是直接将静电过一条线的连接泄放到大地，这是防静电措施中最直接最有效的，对于导体通常用接地的方法，如人工带防静电手腕带及工作台面接地等。 接地通过以下方法实施： ①人体通过手腕带接地。 ②人体通过防静电鞋（或鞋带）和防静电地板接地。 ③工作台面接地。 ④测试仪器，工具夹，烙铁接地。 ⑤防静电地板，地垫接地。 ⑥防静电周转车，箱，架尽可能接地。
In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities. 编订：XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 静电放电及防护基础知识 简易版
静电放电及防护基础知识简易版 温馨提示：本安全管理文件应用在平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。文档下载完成后可以直接编辑，请根据自己的需求进行套用。 一、术语及定义 1、静电：物体表面过剩或不足的静止的电荷． 2、静电场：静电在其周围形成的电场． 3、静电放电：两个具有不同静电电位的物体，由于直接接触或静电场感应引起两物体间的静电电荷的转移．静电电场的能量达到一定程度后，击穿其间介质而进行放电的现象就是静电放电． 4、静电敏感度：元器件所能承受的静电放电电压． 5、静电敏感器件：对静电放电敏感的器
件． 6、接地：电气连接到能供给或接受大量电荷的物体，如大地、船等． 7、中和：利用异性电荷使静电消失． 8、防静电工作区：配备各种防静电设备和器材，能限制静电电位，具有明确的区域界限和专门标记的适于从事静电防护操作的工作场地． 二、静电的产生 1、摩擦：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，而产生静电的最普通方法，就是摩擦生电．材料的绝缘性越好，越容易摩擦生电．另外，任何两种不同物质的物体接触后再分离，也能产生静电．
静电防护电路设计 产品的静电防护是多方面的，必须从产品的立项开始全面考虑结构设计、PCB设计、零件的选择、组装及使用环境等。其中，PCB的设计对产品ESD的防护可以说是至关重要的。 PCB设计 在PCB板的设计当中，可以通过分层、恰当的布局布线和安装，实现PCB的抗ESD设计。在设计过程中，通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。通过调整PCB布局布线，能够很好地防范ESD。以下是一些常见的防范措施。 1．电路板布局布线 电路板布局布线方面抗ESD设计，需要遵循以下原则： 1)尽可能使用多层PCB，相对于双面PCB而言，地平面和电源平面，以及排列紧密的信号线，地线间距能够减小共模阻抗和感性耦合，使之达到双面PCB的171()全I/100 0尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线及许多填充地的高密度PCB，可以考虑使用内层线。 2)对于双面PCB来说，要采用紧密交织的电源和地栅格。电源线紧靠地线，在垂直和水平线或填充区之间，要尽可能多地连接。一面的栅格尺寸小于等于60 mm，如果可能，栅格尺寸应小于13 mm. 3)确保每一个电路尽可能紧凑。尽可能将所有连接器都放在一边。 4)在引向机箱外的连接器（容易直接被ESD击中）下方的所有PCB层上，要放置宽的机箱地或者多边形填充地，并每隔大约13 mm的距离用过孔将它们连按在一起。 5)在卡的边缘上放置安装孔，安装孑L周围用无阻焊剂的顶层和底层焊盘连接到机箱地上。 6)PCB装配时，不要在顶层或者底层的焊盘上涂覆任何焊料。使用具有内嵌垫圈的螺钉来实现PCB与金属机箱／屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。在每一层的机箱地和电路地之间，要设置相同的“隔离区”；如果可能，保持间隔距离为0. 64 mm。 7)在卡的顶层和底层靠近安装孔的位置，每隔100 mm沿机箱地线将机箱地和电路地用1. 27 mm宽的线连接在一起。与这些连接点的相邻处，在机箱地和电路地之间放置用于安装的焊盘或安装孔。这些地线连接可以用刀片划开，以保持开路，或用磁珠／高频电容的跳接。如果电路板不会放入金属机箱或者屏蔽装置中，在电路板的顶层和底层机箱地线上不能涂阻焊剂，这样它们可以作为ESD电弧的放电极。 8)要以下列方式在电路周围设置一个环形地。 ·除边缘连接器及机箱地以外，在整个外围四周放上环形地。 ·确保所有层的环形地宽度大于 mmo ·每隔13 mm用过孔将环形地连接起来。 ·将环形地与多层电路的公共地连接到一起。 ·对安装在金属机箱或者屏蔽装置里的双面板来说，应该将环形地与电路公共地连接起来。不屏蔽的双面电路则虚该将环形地连接到机箱地，环形地上不能涂阻焊剂，以便该环形地可以充当ESD的放电棒，在环形地（所有层）上的某个位置处至少放置一个 mm宽的间隙，这样可以避免形成一个大的环路。信号布线离环形地的距离不能小于 mm。 9)在能被ESD直接击中的区域，每一个信号线附近都要布一条地线o I70电路要尽可能靠近对应的连接器。对易受ESD影响的电路，应该放在靠近电路中心的区域，这样其他电路可以为它们提供一定的屏蔽作用.
静电放电及防护基础知识(标 准版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0417
静电放电及防护基础知识(标准版) 一、术语及定义 1、静电：物体表面过剩或不足的静止的电荷． 2、静电场：静电在其周围形成的电场． 3、静电放电：两个具有不同静电电位的物体，由于直接接触或静电场感应引起两物体间的静电电荷的转移．静电电场的能量达到一定程度后，击穿其间介质而进行放电的现象就是静电放电． 4、静电敏感度：元器件所能承受的静电放电电压． 5、静电敏感器件：对静电放电敏感的器件． 6、接地：电气连接到能供给或接受大量电荷的物体，如大地、船等． 7、中和：利用异性电荷使静电消失．
8、防静电工作区：配备各种防静电设备和器材，能限制静电电位，具有明确的区域界限和专门标记的适于从事静电防护操作的工作场地． 二、静电的产生 1、摩擦：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，而产生静电的最普通方法，就是摩擦生电．材料的绝缘性越好，越容易摩擦生电．另外，任何两种不同物质的物体接触后再分离，也能产生静电． 2、感应：针对导电材料而言，因电子能在它的表面自由流动，如将其置于一电场中，由于同性相斥，异性相吸，正负离子就会转移． 3、传导：针对导电材料而言，因电子能在它的表面自由流动，如与带电物体接触，将发生电荷转移． 三、静电对电子工业的影响 集成电路元器件的线路缩小，线路面积减小，耐压降低，使得器件耐静电冲击能力的减弱，静电电场（StaticElectricField）和
ESD静电防护技术及体系建设 招生对象 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ ESD委员会/小组成员、ESD工程师、ESD审核员、ESD检验员、产线管理人员和工程师【主办单位】中国电子标准协会 【咨询热线】0 7 5 5 – 2 6 5 0 6 7 5 7 1 3 7 9 8 4 7 2 9 3 6 李生 【报名邮箱】martin#https://www.doczj.com/doc/978177819.html, （请将#换成@） 课程内容 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 课程背景： 本课程为您讲授，电子企业如何按照国际通行标准建立规范化、系统化的ESD防护体系，同时帮助您掌握EPA设立技巧、ESD接地设计、ESD防护用品的原理、使用和检测等ESD防护体系中的关键技术问题。培训还将为您提供S20.20标准和ESD体系认证方面最新资讯。 -------------------------------------------------------------------------------- 课程大纲: 第1章、静电及静电防护基础理论 1.1静电的产生机理及产生方式 1.2静电物理参数计算 1.3电子元器件的静电失效 1.4静电放电模式和模型 1.5静电敏感度和防护级别 第2章、电子产品生产厂静电防护技术实务 2.1静电防护的基本技术手段 2.2ESD接地技术 2.3工作台、工作区的ESD保护 2.4人体静电控制
2.5敏感器件的包装技术 2.6防静电材料技术 2.7静电源及材料控制要求 2.8ESD测量和监控 2.9常用防静电用品的检测和技术要求 第3章、ESD技术标准及ESD认证 3.1ESD标准的演化 3.2ESD标准的分类 3.3国内外ESD标准组织及标准 3.4国际流行的ESD体系 3.5ESD认证来源 3.6ESD认证内容及对象 3.7认证机构及认证程序 3.8S20．20认证的基本要求 第4章、ESD防护体系建设 4.1组织方式及项目管理 4.2管理要求 4.3技术要求 4.4文件体系 4.5内审要求和技巧 4.6推荐检测方法和标准 讲师介绍 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 刘老师 某科技咨询公司首席ESD体系咨询师及培训讲师，化学学士，清华大学工商管理硕士，从事过化工、材料和电子行业，曾经在中国核工业504所担任过研究工作，95年以后主要从事管理工作，熟悉实际生产当中的各种管理环节，99年进入防静电行业，并长期致力于防静电产品市场及防静电产品应用研究工作，对防静电产品技术及市场有许多独到的见解。2003以来，刘先生专注于电子产品生产企业ESD控制体系建设和国内外ESD标准应用的研究和推广工作。刘老师有良好的化学、材料学、管理学基础，丰富的ESD防护体系及技术实践经验，也是国内最早专业从事静电防护技术咨询的专家，曾为SANYO、FOXCONN、JDS、OPLINK、NAMTAI、HP、FLEXTRONICS、JABIL、EMERSON、中国移动等多家知名公司提供咨询、辅导和培训服务。 ************************************************** 【温馨提示】：本公司竭诚为企业提供灵活定制化的内部培训和顾问服务，培训内容可根据客户的需要灵活设计，企业内部培训人数不受