ESD防护原理及措施总结
— 此总结主要针对传音近期项目在ESD不良方面的问题 进行的硬件设计总结，为后续硬件设计前期静电考量 和后续ESD改善提供参考。提升防静电能力，提高生 产效率，以期从设计前端提升品牌机的质量来满足客 户日益提高的品质要求。
一、静电问题
— 1.静电产生机理简介 — 2.ESD标准及常见不良现象 — 3.常见ESD Fail的结构位置 — 4.常见ESD 控制的基本原则 — 5.ESD主要防止措施 — 6.部分案例分析
1.1.静电产生机理简介 ★任何物质都是由原子组合而成，而原子的基本结构为质子、中子及电子。科学家们将质子定 义为正电，中子不带电，电子带负电。在正常状况下，一个原子的质子数与电子数量相同，正 负电平衡，所以对外表现出不带电的现象。但是由于外界作用如摩擦或以各种能量如动能、位 能、热能、化学能等的形式作用会使原子的正负电不平衡，任何两个不同材质的物体接触后再 分离，即可产生静电。 ★静电放电(Electrostatic Discharge)是指具有不同静电电位的物体互相靠近或直接接触引起的 电荷转移。ESD是一种常见的近场危害源，可形成高电压，强电场，瞬时大电流，并伴有强电 磁辐射，形成静电放电电磁脉冲。电流 >1A上升时间0～15ns，衰减时间0～150ns ★静电的产生在电子工业生产中是不可避免的，其造成的危害主要可归结为以下两种机理： 其一：静电放电（ESD）造成的危害： （1）引起电子设备的故障或误动作，造成电磁干扰。 （2）击穿集成电路和精密的电子元件，或者促使元件老化，降低生产成品率。 （3）高压静电放电造成电击，危及人身安全。 （4）在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾。 **其二，静电引力（ESA）造成的危害(不作介绍)： （1）电子工业：吸附灰尘，造成集成电路和半导体元件的污染，大大降低成品率。 （2）胶片和塑料工业：使胶片或薄膜收卷不齐；胶片、CD塑盘沾染灰尘，影响品质。 （3）造纸印刷工业：纸张收卷不齐，套印不准，吸污严重，甚至纸张黏结，影响生产。 （4）纺织工业：造成根丝飘动、缠花断头、纱线纠结等危害
**1.2.静电产生机理简介——对人体影响
★在不同湿度条件下，人体活动产生的静电电位有所不同。在干燥的季节，人体静电可达几千 伏甚至几万伏。实验证明，静电电压为5万伏时人体没有不适感觉，带上12万伏高压静电时也 没有生命危险。 ★对人体的危害 ? 对皮肤，长期处于开着的电视、电脑和微波炉等环境下，就常常可能有毛孔变大，皮肤干
燥、红斑、皮肤瘙痒等症状。而天天操作电脑的办公室白领脸部红斑、色素沉着等面部疾 病的发病概率远远高于不用电脑者，这是由于电脑屏幕所产生的静电吸引了大量悬浮的灰 尘，使面部受到刺激引起的。对于皮肤敏感的人更是如此。 ? 对心脏，在临床上，当某些人病危时，可能使用一种电击的方式挽救病人生命，因为对心 脏电击能除颤。可见一定量的电流能起到救人的作用，但是正常的人并不需要电流。若是 人体所带的静电在数千伏甚至万伏，它会严重干扰以至改变人体内所固有的电位差，特别 是影响到心脏的正常工作，有可能引起心率异常和心脏早搏。冬季有1/3的心血管疾病与静 电有关，查不出病因的心脏病人、神经衰弱的人十之八九是因为长期受静电干扰所至。 ? 对大脑，医学专家解释：干燥产生的静电对大脑的确会有影响，它会引起神经细胞膜电流 传导异常，影响人的中枢神经，使人感到疲劳、烦躁、失眠、头痛。 ——————————————————————————————摘自百度百科
2.ESD标准及常见不良现象
★标准： 空气放电±8KV（有问题按按照降级2KV，±电压确 认），我司按照±10KV测试 ，后续可能进一步提高 不良现象： ★硬件损坏 ★自动关机，程序混乱 ★死机，程序混乱，要通过人为干预才能复位； ★死机，程序混乱，无法进行复位。 ★死机，掉电，通话掉线，SIM卡失灵，MP3杂音，LCD蓝 屏，花屏，损坏等； ★另外接地如果处理不好，还可能衍生出来电绿条纹、亮屏 干扰、RF性能一致性差等问题。
3.常见ESD Fail的结构位置
★外设接口开孔位置，如USB、Jack ★侧键开孔位置，尤其是采用金属材质且未接地或FPC未接 地处理处 ★SIM card、T card ★部分导电材质或采用导电工艺的装饰件，如摄像头装饰件、 闪光灯装饰件、喇叭网、听筒网 ★部分导电材质或采用导电工艺的壳体，如金属前壳、金属 电池盖、前后壳采用电镀 ★键盘板，尤其是用钢片做支架的键盘板 ★Camera、LCD、TP ★小板、转接FPC等其他辅料
4.常见ESD 控制的基本原则
★认识到所有的电子组件和装配件都对于ESD破坏敏感； ★避免在没有适当接地情况下触摸敏感组件和装配件； ★设计ESD防护电路原则：
ESD防护电路对于ESD瞬间的反应速度要比被保护器件迅速； ★设计ESD防护电路三个要素：
a：设计时要充分考虑结构堵和导的可行性，配合主板留好接地位置，改用非 导电材料；在PCB布局 布线评审阶段，结构和硬件要一起核对；同时保证 主板地的完整性；
b：ESD 电路设计预防和后期补救都要从静电入口进行，这样代价最小；同 时注意成本最小，量产可行，避免手工装配操作；
c：整机静电防护要保证先堵后导，堵要充分堵；导也要保证充分导。
— 5.1.ESD主要防止措施（结构&硬件）
— ★防止静电荷积累，外壳直接接地屏蔽（结构）； — ★手机表面绝缘处理，使静电放电无法发生（结构）； — ★使静电放电路径处于受控状态，远离敏感源（结构&PCBA） ； — ★电路控制方面： — a.易导入ESD的接口位置（电池connector、USB、audio、SIM、T-card、CTP、按
键等）使用ESD防护器件如TVS，ESD+EMI filter。其他还有Varistor，zener diode 等； — b.ANT、USB等信号质量要求高适用低容TVS，高容TVS会引起信号衰减和失真； — c.对于音频接口（除class D）最好选用3.3V双向TVS管，SIM卡接口、按键接口最好 选用3.3V单向TVS管，class D选用5V双向TVS管； — d. c中3.3V和5V指TVS的clamping 电压，clamping 电压比较低的TVS能提高ESD 防护能力。
5.2.ESD主要防止措施（PCB）
PCB layout 对线路和器件摆放位置优化: a. 避免在保护线路附近走比较关键的信号线； b. 各类信号线及其馈线所形成的回路所环绕面积要尽量小，必要时可考虑改变信号线
或接地线的位置； c. 将接口信号线路直接经过保护器件后，再进入回路的其它部分； d. 走线越短越好； e. 信号线越靠近地线越好，太长的信号线或电源线必须与地线交错布置； f. 将复位、中断、控制信号远离输入/输出口，远离PCB的边缘，同时尽量避免走表层
线； g. 在可能的地方都加入接地点； h. 所有的组件越近越好。 同一特性器件越近越好。尽量使器件与静电源隔离； i. 采用高集成度器件，二极管阵列不但可以大大节约线路板上的空间，而且减少了由
于回路复杂可能诱发的寄生性线路自感的影响。
— 5.3.ESD主要防止措施（PCB）
PCB layout 防ESD元件的位置: a. 增加ESD防护器件与芯片之间的走线长度。这样能够显著地减弱IC所承受的应力。 b. 把ESD防护器件直接放置在连接器的后面。它应该是第一个遭遇ESD瞬变的板级元件。然
后在实际可行的情况下，任何需要保护的芯片均应尽可能地远离ESD防护器件。采取这一 方法将极大地减轻集成电路所承受的应力。 c. 将电路板走线至ESD防护器件的距离降至最小。与此走线相关联的电感以及任何的封装寄 生电感都将在保护电路中加入阻抗。实质上，随着与传输线路之间距离的增加， ESD防护 器件变得越发与受其保护的信号线“隔离”开来。请记住，芯片将要承受ESD防护器件两 端的ESD电压和走线阻抗两端的电压。理想的焊点位置在数据传输线路的顶部。如果做不 到这一点，则应最大限度地减少它们之间的距离。 d. 机壳的地应是ESD基准。而不是信号（数字）地。目的是把ESD从信号环境中转移出去。 目标是尽量保持"干净"的信号（数据）环境。
— 5.4.ESD主要防止措施（PCB） —
— ★PCB 接地的设计原则:
a. PCB接地面积越大越好； b. 电源与地之间接电容； c. 电源与地越接近越好； d. 电源、地布局在板中间比在四周好； e. 使铺铜尽量完整； f. PCB的接地线需要低阻抗且要有良好的隔离； g. 布地线的时候，最好能够布成树枝状，而不是布成闭合形式； h. 存在多组电源和地时，以格子方式连接； i. 在电源和地之间放置高频旁路电容； j. 将电源地分为数字地和模拟地； k. 若电路由几块PCB构成，最好要求共地，且使其之间的地极尽量连接良好。
6.1部分案例分析
★A625——ESD 实验+/-8KV，手机底电流增大，闪屏，耳机FM 无声。
l原因及现象：MT6260平台本身平台ESD防护能力限制，ESD测试时，有静电流入主板就会随机导致VIO28接口漏电，使 手机底电流增大；A625模具使用的壳料有金属壳，接地不足，导致静电流入主板；耳机FM使用ESD防护器件防静电能力 不足，导致FM在ESD实验时有无声现象。 l解决措施： 在靠近CPU的VIO28位置加TVS，金属壳接地，耳机FM处换高性能TVS，改善后测试pass。 l经验总结：考虑ESD防护尽量避免手机有裸露金属件，如果无法避免使用此类结构件，要使静电放电路径可控，远离敏 感元件，尤其避免CPU受ESD影响。
— 6.2部分案例分析
★A655——ESD 实验+/-8KV，手机底电流增大。
l 原因及现象： MT6260平台本身平台ESD防护能力限制，ESD测试时，有静电流入主板就会随机导致VIO28接口漏电 ，使手机底电流增大；A625模具使用的是金属后壳，并接地不足，导致静电流入主板，影响到CPU。
l 解决措施：在靠近CPU的VIO28位置加TVS，金属壳接地，改善后测试pass 。 l 经验总结：考虑ESD防护尽量避免手机有裸露金属件，如果无法避免使用此类结构件，要使静电放电路径可控，远离
敏感元件。
— 6.3部分案例分析
★A608——ESD 实验+/-8KV，打尾插位置，手机底电流增大。
l 原因及现象： MT6260平台本身平台ESD防护能力限制，ESD测试时，有静电流入主板就会随机导致VIO28接口漏电 ，使手机底电流增大；A608套用A508模具，尾插有部分裸露，导致静电流入主板，影响到CPU。
l 解决措施：在靠近CPU的VIO28位置加TVS，增强芯片ESD防护能力，在尾插处增加外壳厚度，使尾插被包在内，改 善后测试pass，建议客户修改模具，避免尾插裸露在外。
l 经验总结：考虑ESD防护尽量避免手机有裸露金属件，做到“能堵则堵”，如果无法避免使用此类结构件，要使ESD 路径可控，远离敏感元件。
— 6.4部分案例分析 — ★E690——ESD 实验，+/-8KV，手机掉电。
l 原因及现象： ESD测试时，插充电器或者单插USB线静电均OK，只有插耳机时 静电才有问题。1.将主板左右声道断开，依然会出现掉电和重启现象。 2.将 MIC通路断开后静电OK，由此判断出静电路径如下图，静电打到尾插上之后， 没有迅速的回到电池，然后从MIC引入到CPU，麦克电路有检测耳机的ADC引 脚，此引脚受到干扰很容易影响CPU的正常工作，导致出现重启，掉电等现象。
l 解决措施：上壳接地要充分，改善后测试pass。 l 经验总结：考虑ESD防护尽量避免手机有裸露金属件，如果无法避免使用此类
结构件，要使静电放电路径可控，远离敏感元件。
— 6.5部分案例分析
— ★E680——ESD 实验，+-10KV，耳机附件的上下壳缝隙死机
l 原因及现象：由于耳机座的特殊构造，使MIC 引脚有一块金属片裸露在外 面，易吸收静电，麦克电路有检测耳机的ADC引脚，此引脚受到干扰很容 易影响CPU的正常工作，导致系统紊乱，死机。
l 解决措施：在耳机座上方贴麦拉绝缘，大小至少覆盖住耳机座的3 个焊盘， 可参考红色方框，在麦拉上方贴导电布，且导电布与USB尾插底部的漏铜 充分接触，导电布向上不可超出麦拉的宽度，改善后测试pass。
l 经验总结：考虑ESD防护尽量避免手机有裸露金属件，如果无法避免使用 此类结构件，要使静电放电路径可控，远离敏感元件。
— 6.6部分案例分析 — ★G517——ESD 实验，+/-8KV，在后壳靠近GPS天线位置，打静电，致GPS不良。 l 原因及现象：ESD实验时，在后壳GPS贴片天线位置，打静电，GPS概率性不良， MT6627芯片GPS输入pin
对地阻抗异常，经分析静电由GPS/WIFI/BT天线导入MT6627芯片，造成芯片永久性损坏，GPS不良,。 l 解决措施： GPS/WIFI/BT天线靠近天线弹片处加TVS，增强ESD防护能力，改善后批量测试pass。 l 经验总结：ESD防护，要尽量做到将静电堵住，如果不能做到完全屏蔽静电的导入，要在易导入ESD的位置，
加ESD防护措施，使ESD放电路径可控，远离敏感器件。 — ★G517——ESD 实验， +/-8KV，在电池连接器附近打静电致机器掉电。 l 原因及现象：ESD实验时，主板接触放电，ESD测试OK，但是整机测试时±2KV静电测试都fail。经过交叉对
比实验分析，最终确认，电池接温度检测脚时，测试fail，检测主板发现如下图，温度检测pin脚的ESD防护器 件远离结构件，不能起到ESD防护能力。 l 解决措施： PCB改版升级，将TVS移到靠近连接器位置，后ESD测试pass。 l 经验总结：ESD防护，要尽量做到将静电堵住，使静电远离主板，如果不能做到完全屏蔽静电的导入，要在易 导入ESD的位置，加ESD防护措施，使ESD放电路径可控，远离敏感器件。
— 6.7部分案例分析
— ★GP835——8KV致CTP无效
l 原因及现象：GP835外圈使用金属框打静电8KV时，1枪CTP就无功能了，重启后CTP仍能正常工作，拆机
发现此金属框装饰件悬空，而且无接地位置，判断是CTP静电不能释放导致的CTP暂时性无效。
l 解决措施：后经CTP供应商改善TP静电能力后Pass。
l 经验总结：装饰件采用金属材质或含导电物质的工艺处理时务必预留可靠的接地措施，壳体开口尽量远离
TP IC或FPC Bonding区等静电敏感部位。CTP的供应商解释，他们给客户的默认代码，有关ESD防护的一
个宏是默认关闭的。在后续调试时，才会根据客户要求或ESD情况选择是否打开，打开后，IC会不断向TP
模组发送数据检测TP是否正常， 2S 一次，检测到异常时，复位TP，打开对TP正常工作没有影响。
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智能机尤其是pad项目使用的屏和TP都有类似代码，如遇到类似问题，可先联系FAE看能否
从软件方面入手解决。
1.目的
1.1明确ESD敏感电子元件静电防护的重要性及各相关部门对产品静电防护的职责权限. 1.2规范EOS/ESD相关设施之操作、维护、控制及测试方法与点检频率,以保护静电敏感元件,从而保证 产品出货品质,满足客户需求. 2.适用范围 适用于ESD敏感电子元件相关制造,测试,存储及相关设施操作,控制与维护之领域。 3.定义 3.1 静电释放(ELECTROSTATIC，DISCHARGE)即静电电荷在不同电势的物品或表面之间转移的过程 3.1 静电损伤(ELECTROSTATIC，OVERSTRESS)即器件接受静电释放时,其特性产生变化,通常性能变差， 但未完全失效。 4.职责权限 4.1人力资源 4.1.1电工 ①设备干/支接地装置架设与安装. ②静电防护干/支接地装置架设与安装 ③接地装置干线检测与维护. 4.2生产部 ①新人上岗ESD静电防护培训与考核. ②静电手环日常点检/记录. ③工作区域之EOS/ESD设施的日常维护. ④车间静电区域的设施检测、标识与维护. 4.3品保部 4.3.1 IQC ①进料检验区静电防护需求提出. ②对ESD敏感电子元件进料检验. ③新人上岗ESD静电防护培训与考核. ④IQC静电进料检验区域的设施检测、标识与维护. 4.3.2 IPQC ①开线前相关设备,烙铁及特殊制程（静电防护）静电防护点检. ②现场稽核,确保所有静电防护设施之EOS/ESD状态均在规范之中. ③新人上岗ESD静电防护培训与考核. ④车间静电区域所有设施检测与异常提报. 4.3.3 FQC ①出货检验区静电防护需求提出. ②对ESD敏感电子产品出货检验. ③FQC静电检验区域的设施检测、标识与维护. 4.4 PMC 4.4.1仓库 ①静电防护需求提出.
ESD 测试题 选择题 1. ESD控制的目的含有达到更好品质和客户更满意。(V ) 2. 静电由接触或磨擦而产生。(V ) 3. ESD 意思是储存静电瞬间放电。( V ) 4. 非现场人员若不具ESD资格，碰触电子零件亦无所谓。(X ) 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。( V ) 6. 6( X )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著，且只须在有接地之地板上工作才穿著。( V ) 8. 防静电包装必须有封闭式的静电遮蔽容器。( V ) 9. 防ESD 包装材料或容器可以无限期使用。( X ) 10. 通过ESD 资格考试一生有效。( X ) 11. 每天必须做工作桌之自我检查和接地测试。( V ) 1 2 .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。( V ) 13. 当发现缺失或不足时，ESD 标准规范必须修正。( V ) 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。( V ) 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2Q O(V ) 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。( X ) 17. 内装有ESD 敏感零组件之包装是需有标示。( V ) 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。( X ) 19. 粉红／蓝／黑色的塑料材料表示不易于静电产生。( X ) 20. 每周必须检查静电环一次。( X ) 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。( V ) 22. 作业中掉落地板上的电子ESDS类零件可以继续使用。(X ) 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。( V ) 24. 冬天皮肤干燥，可以在佩带静电环的手腕处擦润肤霜。( X ) 25. 作业人员进入车间须做防护措施，但客户可以不用。( X ) 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。( X ) 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。(V ) 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. (X) 32. 防静电标准要求当缺陷被发现时应及时釆取补救措施. (V) 33. 任何一个可导通并有按扣的导线都可用来做ESD 防护区的接地线. (X) 34. 温湿度对静电的控制有至关重要的作用。它若控制不好，易产生高静电，导致ESD事件率高。(V) 35. 移动电话发出的电磁波会对产品产生干扰，并产生感应电流使产品失效或机器误动作。(V) 36.3. 好的防静电环境，接地系统及良好的防静电地板是最最重要的。(V) 37.4. ESD 是一种静电放电现象，它具有偶然性，瞬时性，不可见性。所以对ESD 的控制需要提高治理手 段，坚持“先破坏，后治理” 。( X ) 38. 防静电控制的目的是为了好的品质和满足顾客的要求。(V ) 39. 在个别情况下可以让没有静电防护的人用手直接触摸元件。(X ) 40. 静电电荷是在接触和磨擦中产生的。（V）
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
各种静电防护措施,ESD的含义及三种型式 仪表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。近年来随着仪表元件发展趋于集成化，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的破坏不仅体现在仪表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。
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。
ESD防护技术 摘要：分静电基础知识、ESD防护技术两部分，第一部分主要介绍静电特点、静电衰减与之积累规律、人体静电的起电方式、静电损伤的失效模式；第二部分主要介绍静电防护的必要性、静电防护的目的与途径、静电防护的过程控制、静电防护系统的构成。 随着电子产品的轻、薄、短、小化，以及电子元器件的不断小型化、超大规模集成电路的广泛应用，特别是数字技术的发展和应用，SMT组装技术在电子产品制造业中扮演着日益重要的角色，而静电已成为电子工业中造成器件失效、产成品合格率低及其早期失效的主要原因，严重影响产品直通率及质量稳定性与可靠性，给制造商的生产成本、声誉造成不良影响，因此静电防护已越来越受到重视。 1 静电起电及其流散与积累规律 1.1静电起电 一般物体是中性，若任一物体带有过剩的电荷则成为带电体，物体间的电荷转移过程称为起电过程。失去电子带正电，得到电子带负电，由于电子的得与失使物体失去电平衡，就产生了静电。静电产生得基本过程可归纳为四个阶段：接触→电荷转移→偶电层的形成→电荷分离。 物体的起电方式主要有： ⑴物体间的摩擦，产生的热可使电子转移，产生静电; ⑵物体间的接触与分离；
⑶电磁感应。 对于后两种起电方式比较容易预防与控制，在实际生产中最难以控制、防不胜防的是第一种起电方式——摩擦起电，主要是由于人体的动作及设备的运动而产生。如元器件、PCB成品板间的相互碰撞和接触摩擦而形成很高的表面电位，操作者与大地绝缘时，人体静电位可高达1.5kV～35kV。 1.2 静电起电序列 两个不同物体相互接触时，各自带上极性相反、数量相同的电荷，一个失去电子成为空穴带电（＋），而另一个得到电子成为电子带电（－）。常见不同物体接触起电的序列为：（＋）空气→人手→玻璃→云母→头发→尼龙→羊毛→铝→纸→棉花→钢铁→木→硬橡皮→铜→银→金→聚乙烯→聚氯乙稀（－），位于较前的物体一般带正电，而位于较后着则带负电，即电子从位于前面的物体转移到后面的物体中。两种相摩擦的物体在起电序列中的位置相距越远，摩擦带电后产生的电位就越大，但物体呈现电性在很大程度上受到物体所含杂质成分、表面氧化和吸附情况、温度压力、外界电场等因素的影响。 1.3 静电衰减与积累规律 静电荷通过中和与泄漏而自行消失的现象称为电荷的消散或衰减。物体以某种方式起电后，电荷一般按指数规律衰减，工程材料的静电衰减时间τ是评价材料防静电性能好坏的重要指标。静电的衰减速度与材料电阻率有密切关系，材料电阻率越大，如高绝缘介质的橡胶、塑料等，带电以后衰减速度极慢；而电阻率较低的材料如防静电
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著，且只须在有接地之地板上工作才穿著。( √) 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防护区的接地线. (╳) 34.温湿度对静电的控制有至关重要的作用。它若控制不好，易产生高静电，导致ESD事件率高。（√） 35.移动电话发出的电磁波会对产品产生干扰，并产生感应电流使产品失效或机器误动作。（√） 36.3.好的防静电环境，接地系统及良好的防静电地板是最最重要的。（√） 37.4.ESD是一种静电放电现象，它具有偶然性，瞬时性，不可见性。所以对ESD的控制需要提高治 理手段，坚持“先破坏，后治理”。( ╳) 38.防静电控制的目的是为了好的品质和满足顾客的要求。（√） 39.在个别情况下可以让没有静电防护的人用手直接触摸元件。（╳）
ESD防护原理及措施总结
— 此总结主要针对传音近期项目在ESD不良方面的问题 进行的硬件设计总结，为后续硬件设计前期静电考量 和后续ESD改善提供参考。提升防静电能力，提高生 产效率，以期从设计前端提升品牌机的质量来满足客 户日益提高的品质要求。
一、静电问题
— 1.静电产生机理简介 — 2.ESD标准及常见不良现象 — 3.常见ESD Fail的结构位置 — 4.常见ESD 控制的基本原则 — 5.ESD主要防止措施 — 6.部分案例分析
1.1.静电产生机理简介 ★任何物质都是由原子组合而成，而原子的基本结构为质子、中子及电子。科学家们将质子定 义为正电，中子不带电，电子带负电。在正常状况下，一个原子的质子数与电子数量相同，正 负电平衡，所以对外表现出不带电的现象。但是由于外界作用如摩擦或以各种能量如动能、位 能、热能、化学能等的形式作用会使原子的正负电不平衡，任何两个不同材质的物体接触后再 分离，即可产生静电。 ★静电放电(Electrostatic Discharge)是指具有不同静电电位的物体互相靠近或直接接触引起的 电荷转移。ESD是一种常见的近场危害源，可形成高电压，强电场，瞬时大电流，并伴有强电 磁辐射，形成静电放电电磁脉冲。电流 >1A上升时间0～15ns，衰减时间0～150ns ★静电的产生在电子工业生产中是不可避免的，其造成的危害主要可归结为以下两种机理： 其一：静电放电（ESD）造成的危害： （1）引起电子设备的故障或误动作，造成电磁干扰。 （2）击穿集成电路和精密的电子元件，或者促使元件老化，降低生产成品率。 （3）高压静电放电造成电击，危及人身安全。 （4）在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾。 **其二，静电引力（ESA）造成的危害(不作介绍)： （1）电子工业：吸附灰尘，造成集成电路和半导体元件的污染，大大降低成品率。 （2）胶片和塑料工业：使胶片或薄膜收卷不齐；胶片、CD塑盘沾染灰尘，影响品质。 （3）造纸印刷工业：纸张收卷不齐，套印不准，吸污严重，甚至纸张黏结，影响生产。 （4）纺织工业：造成根丝飘动、缠花断头、纱线纠结等危害