ESD Introducing
ESD基本知识
contents •ESD概述•ESD的基本原理•ESD的防护措施•ESD在实际应用中的注意事项目录静电放电电荷累积与放电ESD的定义引发火灾或爆炸在特定条件下，ESD可能点燃易燃物质，引发火灾或爆炸，对人员和财产安全构成威胁。
损坏电子元件ESD产生的瞬间电流和电磁脉冲可能损坏电子设备的敏感元件，如CMOS芯片，造成设备故障或性能下降。
对人体健康的影响ESD放电可能对人体造成电击，虽然通常不会对健康人造成严重影响，但对心脏病患者或使用心脏起搏器的人可能构成生命威胁。
ESD的危害ESD的防控意义保障生产安全提升产品质量和可靠性保护电子设备静电的产生摩擦起电当两个不同金属接触后再分开，也会产生静电，通常是由于电子从一种金属转移到另一种金属上所导致的。
接触带电感应带电1静电的放电23在高电压下，空气中的气体分子会被电离，产生带电粒子，这些粒子在空气中形成电流，并伴随着发光、发声等现象。
电晕放电在两个带电物体之间，当电压升高到一定程度时，会突然产生一道火花，使电荷得以中和。
火花放电在大气中，由于云层内部带电粒子的不断运动和碰撞，会产生大规模的静电放电现象，即闪电。
闪电放电静电的传导与消散表面传导01体积传导02消散0303培训与教育人员防护01穿戴防静电服02佩戴防静电手环设备与器材防护使用防静电包装材料对静电敏感器件采用防静电包装材料进行包装，以防止静电对其造成损害。
设备接地确保所有设备良好接地，以及时泄放静电，避免静电积聚。
采用防静电工作台在电子制造过程中，应采用防静电工作台，以防止静电对电子产品的损害。
静电消除器严格管理控制室内温度和湿度环境防护电子产品的ESD防护设计030201生产过程中的ESD防护措施工作人员应穿戴防静电服、防静电鞋、防静电手环等防护用品，以减少静电产生和积累。
人员防护环境控制设备防护物料管理生产现场应保持一定的湿度，减少静电产生。
使用防静电地板、防静电工作台等设施。
对生产设备采取防静电措施，如使用防静电涂料、安装防静电装置等。
ESD工作原理介绍
ESD工作原理介绍ESD是静电放电（Electrostatic Discharge）的简称，指的是在两个物体之间由于静电积累引起的突然放电现象。
在许多行业中，ESD已经成为一个重要的问题，因为静电放电可能会破坏电子设备、影响生产工艺和引起安全隐患。
为了避免这些问题，ESD的控制和防护措施变得非常重要。
ESD的工作原理主要包括四个方面：静电的产生、静电的积累、静电的放电和静电的控制。
其次，静电的积累是指静电荷在物体表面或内部积累的过程。
当电荷不被释放或被阻碍释放时，静电荷会在物体上积累。
例如，在干燥的环境中，空气中的水分减少，导致物体表面的积聚电荷不容易散发。
静电的积累还会受到物体形状、尺寸、材料等因素的影响。
第三，静电的放电是指静电荷在物体之间通过电流释放的过程。
当两个被积累了静电的物体接触或靠近时，它们之间的电荷会通过电流的形式进行放电。
这种放电可以是自发的，也可以是通过外部条件引发的。
静电放电可能会产生明火、电弧或热量，对人体和设备造成伤害。
最后，静电的控制是指采取措施以减少或避免静电的产生和积累，以及降低静电放电的影响。
静电的控制措施包括以下几种：1.接地：通过将物体与地面或接地线连接，可以有效地将静电荷从物体中释放出来，避免了积累静电。
2.使用静电的消除器：这些设备可以通过向物体施加相反的电荷，实现静电的中和和消除。
3.使用防护材料：一些特殊的材料可以帮助防止静电的产生和积累，例如具有导电性的材料或带有防静电涂层的材料。
4.控制湿度：保持适当的湿度可以减少物体表面的静电积聚。
5.进行适当的培训和教育：对于工作人员，培训他们关于静电的基本知识以及如何避免和控制静电的能力是非常重要的。
综上所述，ESD的工作原理是通过了解静电的产生、积累、放电和控制过程，从而采取相应的措施来减少静电对人体和设备的影响。
只有正确的防护措施和安全操作，才能保护人们免受静电带来的危害。
ESD 基本原理和防护
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Environment Control 环境控制
Temperature and Humidity 温度和湿度
•
High ESD risk area (e.g. production line and repair station):
静电高危险区域（如生产线和维修站）：
• Static electricity can be more easily accumulated in a dry
environment (e.g. extra caution in winter time due to low humidity and high static) 静电可以更容易积累在干燥的环境中（比如：
• ESD weakens or wounds the component to the point where it will still
function properly during testing, but over time the wounded component will cause poor system performance and will eventually result in complete system failure. 被ESD削弱或创伤的元件，虽然其在测试过程
•
• •
Temperature: 20-30º C Humidity (RH): 45-75%
其它区域
温度： 20-30摄氏度 湿度(相对湿度）：45-75%
•
Other areas:
•
Temperature: 20-30º C
温度： 20-30摄氏度
•
Humidity (RH): 30-75%
《ESD基础知识》PPT课件
60%RH.对于产品有明确测试标准的,应优先考虑其相应测试条件. 2、测试仪器
测试仪器包括：非接触式和接触式静电电压表、接地电阻测试 仪、兆欧表及标准电极、静电电量表、腕带测试仪、人体综合电阻 测试仪、离子平衡分析仪、摩擦起电机、法拉第筒、静电屏蔽测试 仪程3、、 大测直于详试流实细方电际的法压测测〔试试电范方流围法〕2请0表%参.、考直附流件电〔压SJ源/T.所10用69仪4-器20精06度电不子低产于品5%制,造量 与应用系统防静电检测通用规范〕.
可靠度实验 室静电防护
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ESD解释
ESD即英文：Electro-Static Discharge 的缩写,即" 静电放电"的意思.ESD是本世纪中期以来形成的以研究静 电的产生与衰减、静电放电模型、静电放电效应如电流热 〔火花〕效应和电磁效应〔如电磁干扰〕等的学科.近年 来随着科学技术的飞速发展、微电子技术的广泛应用及电 磁环境的日趋复杂,对静电放电引起的电磁场效应如电磁
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八 静电相关常识
静电相关的生活常识：
梳头静电 高达2000伏
脱衣静电 高达5000伏
人走过化纤的 地毯静电大约 是35000伏
静电防护中的一些相关符号：
翻阅塑料说明 书大约7000伏
ESD敏感符号 防静电工作区域符号
ESD防护符号
军标MIL-STD-129H制定的符号
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九 附加
正常状况下,人体内可蓄积超过20,000V的静电电压.当人体给电子流动提供 一条导电路径时,蓄积在体内的电荷就会冲出体外,向离用户最近的金属物体流去, 结果发生短促而刺痛的放电,但这一般对人体没有危害.然而,对于从事电子方面 的专业技术人员来说,问题可就不一般了.电子方面的人员在处理或替换电路板、 集成电路块,需频繁地接触各种元器件,而半导体设备对于来自静电的刺激极其敏 感,元器件的损坏只是在一瞬间.
ESD系统(HIMA)的培训
第十九页，编辑于星期五：十一点 四分。
两个CU的输出进行交换并比较；
第十页，编辑于星期五：十一点 四分。
主CU会通过I/O BUS输出处理结果；
从CU会把输出结果读回来与下一个周期的正确逻辑输出比 较，如果不相等则输出模块被切除，系统跳到第5步。
冗余的中央处理单元在每个过程循环完后都进行一次时钟同步， 而通过串行通讯和有自检功能的部分完成检测不依赖于一个过程 循环。
可使用个人计算机对HIMA系统进行组态、监视、操作和文档管理、用户程序输 入，且把它编译成机器码，这些工作可以在个人计算机上完成，而不需要连结 PES。ELOP II软件包是符合IEC61131-3标准的工业化软件包，ELOP II软件包通 过TUV认证，符合TUV AK6标准。提供标准功能块语言进行编程，可执行逻辑运 算、PID、顺序控制等各种控制程序。ELOP II-WINDOWS2000软件包的反向编 译功能允许在线修改，下装程序而勿须进行下装后的100%的逐点测试（此功能 经TÜ V认证）。完全可以满足炼油、石化、天然气等行业的，各类危险型装置和 各种设备的安全控制要求。
模件故障的情况下，无故障修复时间的限制。
2）、部分功能切除：即一对CPU、一条BUS总线、一块I/O卡或一条WD信号出现故障，系统仅仅切除有 故障的部分，其余部分不会受影响； 3）、安全组切除：即类似于控制系统中的“控制域”的概念，不相关装置的信号被分在不同的安全组中， 一个安全组的硬件故障仅仅造成相关安全组被切除，不会使问题扩大化。
SIL3 RC6
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（三）、 诊断功能
HIMA的自诊断技术可在一个扫描期内对系统的全部硬件进行诊断。CPU和I/O卡件的故障检 测信息均可显示在系统的CU上，以4位字符显示在信息窗和系统的工作站上。故障模件的位 置可被显示出来，例如，机柜号、I/O卡件架号、I/O槽路号等。事实是每一块故障卡都被诊 断出来，以便维护人员得知故障所在，并替换相应的I/O卡件。所有模件均可带电插拨，而不干 扰PES系统的运行。下述重要的功能，在HIMA的自动化系统中采用： 增强的自检功能 运行中I/O模件测试功能 冗余中央模件的数据传输和数据比较功能 在中央区域故障的情况下，整个系统可通过一个独立的高优先级别的检测看门狗（watchdog） 的硬电路系统，发出停机命令而使生产装置安全停车。
ESD系统简介
ESD系统简介摘要：此⽂主要对ESD系统的结构构成、功能特点以及应⽤范围及应⽤⽅向进⾏简单的介绍。
在⽂章尾部举出两个运⽤ESD系统的⼯程实例，在此两个⼯程实例中详细介绍了ESD系统的软硬件配置，以及在这两个⼯程实例中ESD起到的作⽤进⾏了阐释说明。
1 ESD系统简介ESD 是英⽂Emergency Shutdown Device 紧急停车系统的缩写。
ESD 紧急停车系统按照安全独⽴原则要求，独⽴于DCS 集散控制系统，其安全级别⾼于DCS。
在正常情况下，ESD系统是处于静态的，不需要⼈为⼲预。
作为安全保护系统,凌驾于⽣产过程控制之上，实时在线监测装置的安全性。
只有当⽣产装置出现紧急情况时，不需要经过DCS 系统，⽽直接由ESD 发出保护联锁信号，对现场设备进⾏安全保护，避免危险扩散造成巨⼤损失。
1）运⽤ESD系统进⾏保护的优势（1）降低控制功能和安全功能同时失效的概率，当维护DCS部分故障时也不会危及安全保护系统;（2）对于⼤型装置或旋转机械设备⽽⾔，紧急停车系统响应速度越快越好。
这有利于保护设备，避免事故扩⼤；并有利于分辨事故原因记录。
⽽DCS处理⼤量过程监测信息，因此其响应速度难以作得很快；（3）DCS系统是过程控制系统，是动态的，需要⼈⼯频繁的⼲预，这有可能引起⼈为误动作；⽽ESD是静态的，不需要⼈为⼲预，这样设置ESD可以避免⼈为误动作。
2 ESD系统的结构ESD的基本组成⼤致可以分为三部分：传感单元、逻辑运算单元、最终执⾏单元。
图1 ESD系统简图检测单元采⽤多台仪表或系统，将控制功能与安全连锁功能隔离，即检测单元分开独⽴配置的原则，做到ESD仪表系统与过程控制系统的实体分离。
执⾏单元是ESD仪表系统中危险性最⾼的设备。
由于ESD仪表系统在正常⼯况时时静态的，如果ESD控制系统输出不便，则执⾏单元⼀直保持在原有的状态，很难确认执⾏单元是否有危险故障，所以执⾏单元仪表的安全度等级的选择⼗分重要。
ESD-TrainingPPT课件
2021/7/22
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为什么要提高ESD防护意识
70前代以前，很多静电问题都是由于人们没有ESD意识而造
成的，即使现在也有很多人怀疑ESD会对电子产品造成损坏。
这是因为大多数ＥＳＤ损害发生在人的感觉以下,因为人体对
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，通常电子器件被ＥＳＤ损坏后没有明显
近年来随着科学技术的飞速发展、微电子技术的广泛应 用及电磁环境越来越复杂，对静电放电的电磁场效应如电磁 干扰（ＥＭＩ）及电磁兼容性（ＥＭＣ）问题越来越重视。
静电培训的重要性
ESD培训是顺利实施静电防护的前提和基础, 它对于静电的防护起着相当重要的作用,是静电防 护的软件。对人员进行周期性的ESD培训是静电防 护的重要组成部分。国内外大多数防静电控制大纲 标准都对ＥＳＤ培训有一定的要求。
静电敏感标记与符号的识别等
2021/7/22
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静电简介
你知道吗，你身上和你周围就带有很高的静电电压，几百伏、几千伏甚
至几万伏。特别是在干燥的季节当你脱衣服或用手去触摸金属体时会产生
电击感，此时你带静电达几千伏至几万伏以上。
静电学是十八世纪以前以库仑定律为基础建立起的以研究静止电荷及场
作用规律的学科，是物理学中电磁学的一个重要组成部分。
造成不平衡电子分布的原因
即是电子受外力而脱离轨道， 这个外力包含各种能量(如
动能、位能、热能、化学 能……等)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。
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当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体
失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电， 而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电。若在 分离的过程中电荷难以中和，电荷就会积累使物体带 上静电。所以物体与其它物体接触后分离就会带上静 电。通常在从一个物体上剥离一张塑料薄膜时就是一 种典型的“接触分离”起电，在日常生活中脱衣服产 生的静电也是“接触分离”起电。
ESD工作原理介绍
ESD工作原理介绍ESD (Electrostatic Discharge)是静电放电的缩写，是指在两个物体接触或者通过电场相互作用时，由于静电的积累导致放电现象。
ESD对于电子器件和电路来说是一种非常严重的问题，因为它会导致电子元件的破坏和电路的不正常工作，从而降低设备的可靠性和寿命。
因此，正确理解和控制ESD现象对于电子产品的设计和制造至关重要。
ESD的产生是由于物体之间或者物体与环境之间的电荷不平衡。
当两个物体接触时，会发生电荷转移。
例如，当人体接触金属物体时，可能会在身体周围形成静电荷，如果这时候带电的人体接触到无防护的电子器件或电子元件，就可能发生ESD放电，对器件造成损害。
ESD的放电过程一般可以分为三个阶段：前期放电阶段、主阶段和收尾阶段。
在前期放电阶段，当两个物体接触或者靠近时，会发生电荷的转移，这时候电流非常小，但可以积累能量。
进入主阶段后，电流会增大，放电过程非常快速。
在主阶段，静电放电会发生电流峰值，时间短暂（微秒级），对器件和电路造成最大的威胁。
最后是收尾阶段，电流的幅度和时间逐渐减小，电压和电流的快速变化引起的噪声也会逐渐减弱。
为了保护电子元件和电路不受ESD的影响，需要在设计和制造过程中采取一系列的措施。
首先，可以使用适当的材料来减少ESD的产生。
例如，使用抗静电材料制作工作台面和操作区域，摒弃带有静电缓冲的静电敏感材料。
其次，可以通过设计电路来增加器件和电路的抗ESD能力。
例如，在信号传输线上添加抗ESD保护器件，通过退耦电容来减少ESD对电源线的干扰。
此外，还需要对电子器件和电路进行ESD测试，以评估其抗静电能力。
常见的ESD测试方法有Human Body Model (HBM)测试、Charged Device Model (CDM)测试和Machine Model (MM)测试等。
这些测试可以帮助确定电子器件和电路的ESD强度和抗ESD能力。
最后，需要对生产环境进行ESD控制，采取合适的ESD防护措施。