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       今后可能會有很多技術(shù)文章案例都是關(guān)于ESD的，因為目前的電子類產(chǎn)品全部都要通過ESD的測試標(biāo)準(zhǔn)，否則將不會允許出售。為什么ESD這么重要？一個簡單的例子就是你自己被靜電打的時候，是不是都感覺到了不舒服？甚至在北方的冬天脫毛衣的時候都能看到火花，更何況電子設(shè)備呢？它們要是經(jīng)常承受這種干擾，那最直接的就是直接壞掉，誰希望自己的手機，電腦，被靜電打一下就壞了呢？本文先給大家介紹一下基本概念，基本現(xiàn)象，循序漸進的給大家分享我的積累，和開發(fā)過程中遇到的問題。

靜電：

       靜電是物體表面過剩或不足的靜止電荷,靜電是一種電能，它留存于物體表面，靜電是正電荷和負電荷在局部范圍內(nèi)失去平衡的結(jié)果，靜電是通過電子或離子轉(zhuǎn)移而形成的。靜電現(xiàn)象是電荷的產(chǎn)生和消失的過程中產(chǎn)生的電現(xiàn)象的總稱。產(chǎn)生原理：電子圍繞原子核運動,一有外力即脫離軌道,離開原來的原子而侵入其他的原子。

外力包含各種能量, 如動能,位能,熱能,化學(xué)能,電磁能等。如下圖所示：A原子因缺少電子數(shù)而帶有正電現(xiàn)象, 稱為陽離子。B原子因增加電子數(shù)而帶有負電現(xiàn)象, 稱為陰離子。

靜電危害：

      靜電吸附灰塵，降低元件絕緣電阻（縮短壽命）。

靜電放電(ESD: Electrostatic Discharge)：

     具有不同靜電電位的物體相互靠近或直接接觸引起的電荷轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，通常都是人為產(chǎn)生的，如生產(chǎn)、組裝、測試、存放、搬運等過程中都有可能使得靜電累積在人體、儀器或設(shè)備中，甚至元器件本身也會累積靜電，當(dāng)人們在不知情的情況下使這些帶電的物體接觸就會形成放電路徑，瞬間使得電子元件或系統(tǒng)遭到靜電放電的損壞。

靜電放電危害：

1、靜電放電破壞，使元件受損不能正常工作：靜電放電時當(dāng)放電電流過大(瞬時大電流可達幾十A), 產(chǎn)生過高熱能, 將會擊穿元件。三種擊穿現(xiàn)象如下：

a,熱擊穿：P-N破壞；

b,介電擊穿: 氧化層的破壞；

c,金屬汽化: 金屬線被汽化而開路。

2、靜電放電輻射的電磁場幅度很大（可達幾百V/m）頻譜極寬（從幾十兆到幾千兆），對電子產(chǎn)品造成干擾甚至損壞。

       可見，靜電與靜電放電（ESD）是完全不同的物理概念或物理過程。一個是“靜”，一個是“動”。 伴隨著靜電放電，往往有電量的轉(zhuǎn)移、電流的產(chǎn)生和電磁場輻射。

靜電和ESD發(fā)生環(huán)境：

        在干燥情況下，最容易積累電荷，當(dāng)帶有電荷的人與設(shè)備接觸時，就可能產(chǎn)生靜電放電。因此靜電現(xiàn)象在秋冬季節(jié)更為常見。

ESD的標(biāo)準(zhǔn)以及測試方法:

       根據(jù)靜電的產(chǎn)生方式以及對電路的損傷模式不同通常分為四種測試方式：人體放電模式(HBM: Human-Body Model)、機器放電模式(Machine Model)、元件充電模式(CDM: Charge-Device Model)、電場感應(yīng)模式(FIM: Field-Induced Model)，但是業(yè)界通常使用前兩種模式來測試(HBM, MM)。

1、人體放電模式(HBM)：當(dāng)然就是人體摩擦產(chǎn)生了電荷突然碰到芯片釋放的電荷導(dǎo)致芯片燒毀擊穿，秋天和別人觸碰經(jīng)常觸電就是這個原因。業(yè)界對HBM的ESD標(biāo)準(zhǔn)：等效人體電容為100pF，等效人體電阻為1.5KΩ。規(guī)定小于<2kV的則為Class-1，在2kV~4kV的為class-2，4kV~16kV的為class-3。

 2、機器放電模式(MM)：就是機器(如robot)移動產(chǎn)生的靜電，觸碰芯片時由pin腳釋放，等效機器電阻為0 (因為金屬，通常小于10Ω)，電容為200pF。由于機器是金屬且電阻為0，所以放電時間很短，幾乎是ms或者us之間。但是更重要的問題是，由于等效電阻為0，所以電流很大，所以即使是200V的MM放電也比2kV的HBM放電的危害大，如下圖所示,而且機器本身由于有很多導(dǎo)線互相會產(chǎn)生耦合作用，所以電流會隨時間變化而干擾變化。

      靜電放電測試的目的：靜電放電測試作為電子產(chǎn)品可靠性測試的一種，是衡量電子產(chǎn)品或系統(tǒng)的抗靜電放電干擾的能力。它模擬了：操作人員或物體在接觸設(shè)備時的放電；人或物體對鄰近物體的放電；靜電放電可能產(chǎn)生的后果：直接通過能量交換引起半導(dǎo)體器件的損壞；放電所引起的電場與磁場變化，造成設(shè)備的誤動作；放電方式分為空氣放電與接觸放電。空氣放電方法是將試驗發(fā)生器的充電電極靠近受試設(shè)備直至接觸到受試設(shè)備的一種試驗方法。空氣放電是電荷集中到槍頭頂端保持5秒，通過慢慢靠近被測試產(chǎn)品不能導(dǎo)電的部分看電荷能不能擊穿絕緣部分，或者通過縫隙擊穿空氣進去。這個觸發(fā)是360度隨機的。這樣的方式可以找到產(chǎn)品的不足之處。一般擊打屏幕縫隙、按鍵縫隙、還有嵌入式的引腳端口等不能直接接觸到導(dǎo)體的地方。接觸放電方法是將試驗發(fā)生器的電極保持與受試設(shè)備的接觸并由發(fā)生器內(nèi)的放電開關(guān)激勵放電的一種試驗方法。接觸放電就是電荷集中到一點然后通過可接觸的導(dǎo)體直接轉(zhuǎn)移到測試產(chǎn)品里面，這個是有預(yù)期的，一般打在控制板附近，固控制板的螺絲、可接觸的引腳上面。一般來講，對于金屬表面我們通常采用接觸放電，對于非金屬類的絕緣層表面我們采用空氣放電。另外接觸放電又可分為直接放電與間接放電：直接放電就是直接對受試設(shè)備實施放電；間接放電是通過對受試設(shè)備附近的耦合板實施放電，以模擬人員對受試設(shè)備附近的物體的放電。目前IEC 61000-4-2看作是 ESD 測試的事實標(biāo)準(zhǔn)。我國的國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 17626.2-1998）等同于IEC 61000-4-2。

      常用消費類的測試采用接觸4KV和空氣8KV，某些高標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)如車載類，會采用8KV和空氣15KV。