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电子产品中的ESD防护作者：李伟权来源：《新校园·上旬刊》2013年第06期摘要：对于电子产品的可靠性、安全性而言，静电会带来很大的危害。
因此，电子产品的设计必须在PCB的布局、布线以及元器件的选择上做到对ESD的可靠防护。
关键词：静电放电（ESD）；可靠性；敏感元件；PCB设计规则一、引言电子技术的快速发展推动了电子产品向小型化、智能化方向发展，同时也为电子产品的使用带来了可靠性和安全性的问题。
而静电放电（ESD）会严重影响电子产品的可靠性和安全性。
据统计，美国每年因ESD问题给十多个行业带来超过200亿美元的损失，其中给电子行业带来的损失就有100多亿美元。
因此，对于身处在充满了各种复杂的电磁环境里的电子产品来说，研究ESD防护的问题显得格外重要。
二、静电静电是以能量的形式存在于物体表面，当条件满足时就会产生放电现象。
ESD的能量传播一般有传导和耦合两种形式，其中耦合又分为电容耦合和电感耦合。
例如：通过人手的触摸，就有可能将人体静电传导到电子电路或电子元件上。
在干燥的环境中，人体ESD电压可达10KV以上。
而半导体器件的耐静电放电电压值一般从几百伏到几千伏，极易受到ESD的损伤。
耦合则通过电磁波的形式穿透电子产品外壳耦合到敏感电路中，从而影响或导致电路不能正常工作。
静电对电子产品造成的损伤包括硬损坏、软损坏和数据错误等。
其中，硬损伤会对电子产品造成永久性的损坏。
软损坏则会使电子产品的可靠性下降。
数据错误一般会对电子产品造成较小的临时性影响。
三、ESD的防护1.电子元器件的选择■在选用元器件时就必须考虑元器件的ESD防护能力，不同的电子元器件的ESD防护能力是不一样的。
电子元器件的静电敏感度一般分为3级，1级静电放电敏感元器件的电压≤2KV，2级静电放电敏感器件电压为2～4KV，3级静电放电敏感元件器的电压为4～16KV。
一般对ESD敏感的器件有MOS管、集成电路（IC）、光电器件、运算放大器、电荷耦合器件和微波器件等。
电快速瞬变脉冲群(EFT)和静电(ESD)的测量定位在进行EFT/ESD等抗扰度测试时，需要把相应的突发干扰施加到EUT的电源线，信号线或者机箱等位置。
干扰电流会通过电缆或者机箱，流入EUT的内部电路，可能会引起EUT技术指标的下降，例如干扰音频或视频信号，或者引起通信误码等；也可能引起系统复位，停止工作，甚至损坏器件等。
电子产品的抗干扰特性，取决于其PCB设计和集成电路的敏感度。
电路对EFT/ESD 信号敏感的位置，一般能被精确定位。
形成这些"敏感点"的原因，很大程度上取决于GND/VCC的形状以及集成电路的类型和制造商。
实践发现，产生EFT/ESD问题的最主要的原因是，干扰电流的主要部分会流入低阻抗的电源系统。
干扰电流能通过直接的连接进入GND系统，再由线路连接，从另外一个地方耦合出来；干扰电流也能通过直接连接进入GND系统，然后通过和金属块(例如机箱)等物体的容性耦合方式，以电场的方式(场束)耦合出来。
由干扰电流产生电场干扰(电场强度E)或者磁场干扰(磁场强度B)。
磁脉冲场B 或电脉冲场E是影响PCB最主要的基本元素，一般来说，敏感点要么仅对磁场敏感，要么仅对电场敏感。
干扰电流I通过电源线注入到设备内部。
由于旁路电容C的存在，一部分电流IA离开了被测物，内部的干扰电流Ii被减少了。
图中所示的由干扰电流Ii产生的磁场B会影响它周围几厘米范围内的电路模块，一般电路模块内只会有很少的信号线会对磁场B敏感。
需要注意，磁场不仅仅由电源线电缆上干扰电流I以及排状电缆上的电流产生，旁路电容C的电流路径以及内部GND和VCC上的电流，会扩大干扰范围。
在电源系统(主要是GND)上流动的干扰电流，产生的很强的宽频谱电磁场，能干扰其周围几厘米范围内的集成电路或者信号线，如果敏感的信号线或者器件，例如复位信号、片选信号、晶体等，正好放置在干扰电流路径周围，系统就可能由此引起各种不稳定的现象。
一般情况下，一块PCB上只会存在少量的敏感点，而且每个敏感点也会被限制在很少的区域。
esd测试标准ESD测试标准。
ESD（Electrostatic Discharge，静电放电）是指当两个物体之间或物体与地之间的电位差达到一定数值时，会产生静电放电现象。
在现代电子设备制造和使用过程中，ESD对电子元器件和系统的损坏是一个严重的问题。
为了保障电子设备的可靠性和稳定性，制定了一系列的ESD测试标准。
首先，ESD测试标准需要明确测试的对象和测试的目的。
测试的对象可以是整个电子设备，也可以是其中的某个部件或元器件。
测试的目的是为了评估电子设备在静电放电环境下的抗干扰能力，以及确定其是否符合相关的安全标准和规定。
其次，ESD测试标准需要包括测试方法和测试条件。
测试方法可以是人工放电、机器放电或者模拟放电等，不同的测试方法适用于不同的测试对象和测试环境。
测试条件包括测试的温度、湿度、大气压等环境因素，这些条件会对测试结果产生影响，需要在测试标准中进行明确规定。
另外，ESD测试标准还需要包括测试的参数和测试的要求。
测试的参数包括放电电压、放电电流、放电波形等，这些参数是评估电子设备抗干扰能力的重要指标。
测试的要求包括测试的合格标准和不合格标准，以及测试结果的评定方法，这些要求是保证测试结果准确可靠的基础。
最后，ESD测试标准还需要包括测试结果的记录和报告。
测试结果的记录需要包括测试的时间、地点、人员、设备、环境等信息，以及测试过程中产生的数据和图表等。
测试报告需要对测试结果进行分析和评定，明确测试对象的抗干扰能力是否符合要求，并提出改进措施和建议。
总之，ESD测试标准是保障电子设备可靠性和稳定性的重要措施，制定合理的测试标准对于提高电子设备的抗干扰能力和减少故障率具有重要意义。
希望通过不断的研究和实践，能够进一步完善ESD测试标准，为电子设备的可靠性和稳定性提供更好的保障。
电子元器件抗ESD技术随着电子技术的不断发展，电子设备在我们的生活和工作中扮演着越来越重要的角色。
在电子设备的制造、装配和维修过程中，由于静电的存在，往往会给电子元器件带来损坏。
为了保证电子设备的质量和可靠性，应该采取抗静电技术，其中抗ESD技术是保证电子元器件可靠性的重要手段之一。
ESD是指静电放电，由于电子元器件和线路导体表面受到空气环境中的带电气体、电磁波等干扰，静电会在表面积累直至电荷累积过多，导致电荷失去平衡，产生大规模的放电现象。
例如，在冬天干燥的环境下，我们脱下毛衣时，身上可能会产生静电，使得我们、周围的家具等物体都被电击。
同样的，对于电子元器件也是一样的。
静电放电的能量非常小，但是对于微小尺寸的电子器件来说，就足以造成破坏。
实际上，由于ESD带来的潜在风险，电子元器件的损坏并不仅限于制造、装配和维修过程中的一瞬间，而是具有渐进性。
因此，为了维护电子元器件的可靠性，减轻ESD给电子元器件带来的风险，需要采取各种措施和技术手段。
1. 防静电包装防静电包装是ESD控制的基本手段。
它是在飞利浦公司被广泛采用的，它不仅以静电绝缘材料为基础材料，还在外部添加控制静电放电的屏蔽层。
使得电子元器件在制造、运输和存储过程中不受ESD的影响。
2. 电路设计电路设计是抗ESD技术的核心环节。
采用防止放电的电路设计能够有效防止ESD所带来的危害。
在电路设计过程中，可以采用多重电源接入，增加输入阻抗，电源和信号线加套管等措施来提高静电放电的抗击能力。
3. PCB Layout在PCB Layout过程中，应该注意减少线路长度和交叉，并采取一些特殊手段来增强线路的抗击能力。
例如，采用环形电源布局、对称电路布局和特殊的走线规划。
4. 金属外壳将电子元器件制成金属封装或者采用金属外壳来进行保护，能够将元器件内部与外界隔离，从而减少静电放电的对元器件造成的影响。
5. 抗静电器件我们还可以采用抗静电元器件，如抗静电二极管、抗静电电容等来抑制ESD所带来的危害。
ESD的原理和测试微波与电磁兼容轻松学习微波与电磁兼容的基础知识.静电放电(ESD: Electrostatic Discharge)，应该是造成所有电⼦元器件或集成电路系统造成过度电应⼒(EOS: Electrical Over Stress)破坏的主要元凶。
因为静电通常瞬间电压⾮常⾼(>⼏千伏)，所以这种损伤是毁灭性和永久性的，会造成电路直接烧毁。
所以预防静电损伤是所有IC设计和制造的头号难题。
静电，通常都是⼈为产⽣的，如⽣产、组装、测试、存放、搬运等过程中都有可能使得静电累积在⼈体、仪器或设备中，甚⾄元器件本⾝也会累积静电，当⼈们在不知情的情况下使这些带电的物体接触就会形成放电路径，瞬间使得电⼦元件或系统遭到静电放电的损坏(这就是为什么以前修电脑都必须要配戴静电环托在⼯作桌上，防⽌⼈体的静电损伤芯⽚)，如同云层中储存的电荷瞬间击穿云层产⽣剧烈的闪电，会把⼤地劈开⼀样，⽽且通常都是在⾬天来临之际，因为空⽓湿度⼤易形成导电通到。
那么，如何防⽌静电放电损伤呢？⾸先当然改变坏境从源头减少静电(⽐如减少摩擦、少穿⽺⽑类⽑⾐、控制空⽓温湿度等)，当然这不是我们今天讨论的重点。
我们今天要讨论的是如何在电路⾥⾯设计保护电路，当外界有静电的时候我们的电⼦元器件或系统能够⾃我保护避免被静电损坏(其实就是安装⼀个避雷针)。
这也是很多IC设计和制造业者的头号难题，很多公司有专门设计ESD的团队，今天我就和⼤家从最基本的理论讲起逐步讲解ESD保护的原理及注意点，你会发现前⾯讲的PN结/⼆极管、三极管、MOS管、全都⽤上了……以前的专题讲解PN结⼆极管理论的时候，就讲过⼆极管有⼀个特性：正向导通反向截⽌(不记得就去翻前⾯的课程)，⽽且反偏电压继续增加会发⽣雪崩击穿(Avalanche Breakdown)⽽导通，我们称之为钳位⼆极管(Clamp)。
这正是我们设计静电保护所需要的理论基础，我们就是利⽤这个反向截⽌特性让这个旁路在正常⼯作时处于断开状态，⽽外界有静电的时候这个旁路⼆极管发⽣雪崩击穿⽽形成旁路通路保护了内部电路或者栅极(是不是类似家⾥⽔槽有个溢⽔⼝，防⽌⽔龙头忘关了导致整个卫⽣间⽔灾)。
IEC60601-1-2：2014静电放电抗扰度测试变化及对策赵常昊【摘要】医疗电气设备的静电放电抗扰度测试又有了新的变化，试验等级进一步提升，对医疗电气设备的设计提出了更高的要求。
本文结合多年的整改经验，总结出了一些实用的设计经验。
%Medical electrical equipment - Electrostatic discharge immunity test has a new change, test levels to further enhance the design of medical electrical equipment put forward higher requirements, the author with many years of experience in the rectiifcation, summed up some practical design experience.【期刊名称】《中国医疗器械信息》【年(卷),期】2016(022)023【总页数】4页(P63-66)【关键词】静电放电;屏蔽;接地;隔离【作者】赵常昊【作者单位】重庆金山科技集团有限公司重庆 401120【正文语种】中文【中图分类】TH7722014年国际电工委员会（IEC）发布了医疗电气设备第四版EMC标准IEC 60601-1-2：2014。
相对于第三版，第四版发生了一些变化，本文主要对静电放电抗扰度测试的变化做分析，并提出整改对策及意见。
静电放电抗扰度（ESD）测试属于抗干扰（EMS）测试中的一部分，第四版将医疗设备的端口进行了分类，在外壳端口、病人耦合端口和信号端口都需要进行静电放电抗扰度测试。
医疗电气设备运行时需要保证操作者及患者的人身安全，还有在一些干燥地区的实地调查，第四版对ESD测试等级做了提高：接触放电等级从±6KV提高到±8KV，空气放电等级从±8KV提高到±15KV，这个变化对一些医疗电气设备特别是对ESD敏感的设备影响很大，如何提高产品的静电抗扰度和质量也被提上了日程。
