备注
发生微弱的放电音
能见到放电的火光 手指尖上放电火光
（注）人体静电容量 100PF
ESD的特殊性
1大多数ＥＳＤ损害发生在人的感觉以下, 人体对静电放电的感 知电压约为3ＫＶ，而许多电子元件在几百伏甚至几十伏时就会损坏。
2静电的产生和积累要一定的条件和过程，所以未加保护也不见 得件件产品都会受到ESD伤害，有一定的偶然性；
e
-
平衡原子 1
平衡原子 2
e
-
e
e
-
-
e
-
7P+
e
-
e
e
-
-
e
-
帶負電原子
e
-
e
-
7P+
e
-
e
-
e
-
帶正電原子
静电产生原理
二.感应带电 三.传导带电
++
-+
++
-+
++
-+
++ ++++ ++
++
+ +
+ +
+ +
静电产生原理
四.剥离带电
粘贴的标签或塑料揭下来时易发生静电，
轴和皮带滚动分离时也容易产生静电。
3由于多数情况下ESD能量都较小，所以受到ESD伤害 的也并不表 现为立即报废，有些仅表现为漏电增加，工作不稳定，甚至在出厂 测试中一时表现不明显，以后发现问题易归咎为材料不良或设计不 良而不自省，因此常使人们认识不到ESD的危害，抱有侥幸心理。特 别是潜在损坏，即使用精密仪器也很难测量出其性能有明显的变化， 这种潜在损坏在一定时间以后，电子产品的可靠性明显下降 。
靜電的危害
二.静电放电
静电放电可使集成电路芯片介质击穿、芯线熔断、漏 电流增大、加速老化、电性能参数改变等等。静电放电对 芯片损坏具有潜在和缓慢失效性。这种情况危害性更大。
三.辐射电场
静电放电产生的宽频干扰可对计算机和低电平数字电路产生 干扰，导致工作状态发生翻转效应或导致仪器（表）运行失常。 静电放电产生的电磁场幅度很大（达几百伏/米）频谱极宽（从 几十兆到几千兆），对电子产器造成干扰甚至损坏（电磁干扰）
静电的危害
静电有三种方式对电子工业危害最大。
一.吸附尘埃
◆静电吸附尘埃对微电子生产业影响很大，在现代大规模集成电路 （LSI）生产中，芯片的线宽已达到0.1微米。如果其产生静电， 则对几～几十微米尘埃吸附作用的明显。一颗直径几微米尘埃吸 附在芯片上，即可造成十几根
芯线之间的绝缘强度降低、造成 短路使芯片损坏。（见图1-1）
ESD的特殊性
4.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。
5 提高产品的防静电能力，就要有全面的静电基础知识，做 好ESD预测和ESD防护设计。
ESD模型
人体模型(HBM)
人體
元件
1)放电电容C=100pF, R=1.5KΏ
2)6次ESD脉冲
8.0
7.0
3 次正脉冲,3次负脉冲 6.0 5.0
每次放电间隔时间大于1S
4.0 3.0
2.0
3)用于器件特性测量
1.0
-
0
4)广泛采用的模型
Current Waveform Through a Short - HBM
静电产生原理
一.摩擦生电
通常任何物体所带有的正负电荷是等量的，当与其它物体接触、 摩擦、并由于机械作用分离时，因两种物体得失电子能力不同， 得到电子一方积聚负电荷，另一种物体则积聚正电荷，在各物体 上产生静电，并在外部形成静电场。
e
-
e
-
e
-
e
-
e
-
e
-
7P+
e
-
摩
e
-
擦e
e
-
e
-
-
7P+
e
-
e
-
1.0 KV 2.0 KV 2.5 KV 3.0 KV 4.0 KV 5.0 KV 6.0 KV 7.0 KV 8.0 KV 9.0 KV 10.0 KV 11.0 KV 12.0 KV
电冲击的程度
没感觉 手指尖有感觉但不疼 吓一跳，好象碰上针尖，但不疼 有点疼，用针轻轻刺一下的感觉 手指头有轻微痛感，感觉用针刺一下 手心或胳膊腕子因电冲击感觉痛 手指头好疼，感觉胳膊被电冲击 手指头和手心上有强烈的疼痛和麻木的感觉 手心和胳膊感觉麻木 手腕强烈疼痛，感觉麻木 手全部疼痛，感觉触电 手指头有强烈的麻木，整个手被强烈电冲击 因强烈的电冲击，身体有触电的感觉
100
200
300
400
500
Tir: 2 nS < Tr <10 nS
ESD模型
人体金属模型(IEC61000-4-2/GB17626.2) 1)HBM的一种增强型,为现代ESD
测试使用最广泛的模型
2)它类似于人体手握金属体如镊子 的模型.场集中在工具的最尖处, 有效放电电阻减小.其中, C=150pF, R=330Ώ
+ +
五.其他方式
+
光电效应
喷射带电
+
+
轮子
+
轴
皮带
静电产生原理
空气
（+） 人类的手 锡面
动物的毛 玻璃
- 该序列是按带电量多少由正到负排序，最上是带
头发
（+）电子最多，依次减弱至最下为带（-）电子
晴纶 羊毛
最多 .
毛皮
铝
绸子
纸
棉
木材
铁
铜
银
金
硫磺
PVC（塑料）
（-）
人体感知静电位能力
人体带 电电位
靜電的危害
金屬接合窗
橫 切 面 放 大 (2,000)
橫 切 面 放 大 (10,000)
靜電引起的不良类型
1 暂时性功能丧失 2 逐步性能恶化（最严重） 3 部件性能完全丧失
其中逐步恶化型是电子制造业中最 大的隐患，也正是我们要预防改善的 重点
靜電放電形式
国际通用的3种ESD模型 1) 人体模型:Human Body Model (HBM)
EIA/JESD22-A114-A ANSI/EOS/ESD-S5.1-1993 MIL-STD-883 (method 3015)
IEC61000-4-2 2) 机器模型:Machine Model (MM)
EIA/JESD22-A115-A ANSI/EOS/ESD-S5.1-1993 3) 带电器件模型:Charge Device Model (CDM) JESD22-c101
ESD（ Electro Static Discharge） 基础知识
目录 1.静电的产生原理 2.静电的危害 3.静电放电的形式 4.静电的防护措施 5.防静电系统的建立
静电产生原理
ESD─Electro Static Discharge 在日常生活中常见的静电现象： 冬天手握金属门把手 穿毛衣时的劈啪声以及火花 用塑料梳子梳头发，头发会立起 斯诺克台球击球时