5种ESD防护方法
电子元器件ESD静电防护知识总结
电子元器件ESD静电防护知识总结
ESD（中文意思是静电敏感）是一种描述静电放电的术语，它指的是电荷在两个物体间的传递。
我们在生活中看到的电火花现象就是静电放电发生效应的结果。
所有元件或电路板都被认为是静电敏感的。
静电敏感的元件自制成开始一直到组成成品运发客户的整个过程都应考虑到静电保护。
不仅要在焊接前提防静电，而且其后也要小心，因为它们很容易因静电放电而被损坏。
有些元件可因一只带静电的手触摸而遭损坏，更有些元器件会因为附近的带电体，象某个人或显示屏的影响，即使不直接接触也有可能遭损坏。
在装运元件和组装电路板的地方都要配备防静电环境，所有在这些区域的导电体都要接地，不导电材料不应放在这些区域内。
不导电材料有：木器；不导电电胶<包括泡沫饮料杯>；<工作所必须的资料文件必须置于散静电套中>。
无静电工作台是有良好接地的表面，并有防静电材料覆盖的台架。
1．手带：
当要拿ESD物体时，必须要带手带，手带配带时必须与皮肤相接触，客观存在的另一头须与工作台的接地点相连，台面上接地点是与大地相连的。
注意：当测试手带时，绿灯表示手带配带得好，黄灯或红灯表示不能用。
2．脚带：
当在导电胶或导电腊地面工作时戴手带是适用的，必须要戴脚带。
将脚带紧绑在鞋上，其导带要放进袜子里，若是尼龙袜子，将导带放进鞋内，穿高跟鞋时，要配带脚前跟带。
注意：每天要测试一次手带、脚带的导电性。
防静电材料的作用大致有以下几点：
限制静电的生成。
在其表面迅速消歼电荷。
本身可不受ESD的影响。
防静电材料按其扩散电荷的快慢可分以下几点：。
ESD静电防护知识介绍
静电对人体也会产生危害。例如，在生产过程中，工人可能会因为接触带静电的设备而受 到电击；在日常生活中，人们可能会因为接触带静电的物体而受到电击或产生不适。
esd静电防护的重要性
保障生产和人身安全
企业和个人应该采取有效的静电防护措施，以减少火灾和爆炸事 故的发生，保障生产和人身安全。
提高产品质量
03
esd静电防护措施
人员防护
使用腕带或脚带等设备，将静电荷导入大地 。
避免在ESD敏感区域内梳理头发或使用化纤 材质的抹布擦拭身体。
穿戴防静电工作服和鞋子，避免产生静电。 禁止在ESD敏感区域内脱衣服或鞋子。
区域防护
将ESD敏感区域与非敏感区域进 行隔离，并设置警示标识。
在ESD敏感区域内的入口处设置 静电释放柱或脚踏板。
1 2 3
ESD静电防护的必要性
在制造业、医疗、电子等领域，静电放电（ ESD）对产品可靠性和功能性带来了严重威胁 ，因此静电防护至关重要。
ESD静电防护的基本原理
通过减少静电荷的产生和扩散，以及提高设备 对静电放电的抵抗能力，来减少静电对设备的 影响。
ESD静电防护的主要措施
包括使用防静电材料、设计防护电路、实施人 员培训等措施，以及根据不同行业和设备特点 制定针对性的防护方案。
当人们穿着合成纤维制成的衣服或在合成纤维制成的地毯上走动时，
衣服和地毯之间会发生摩擦，导致电荷的转移。
02
感应起电
当一个带有静电的物体接近一个不带静电的物体时，不带静电的物体
也会感应出与带静电物体相反的电荷。例如，当人们走进一个充满静
电的房间时，他们的头发可能会因为感应而带上电荷。
03
充电设备
各种电子设备在使用过程中可能会产生静电，例如打印机、复印机、
ESD基本原理和防护
ESD基本原理和防护ESD（Electrostatic Discharge，静电放电）是在电子元器件的生产、运输、储存、处理和使用过程中，由于静电电荷的积累和释放造成的电子器件的损坏。
静电放电可能引发火花或电弧，产生高能量电磁波，从而导致故障甚至损坏电子设备。
ESD产生的原理主要与静电的产生和电荷的积累有关。
在物体摩擦、与其他物体接触、电阻和电容效应以及电场感应等过程中，会产生静电。
当电子器件表面及接触物之间的电位差超过其抗静电损伤能力时，就会发生静电放电。
一般来说，ESD产生的主要原因有：人体和电子设备的摩擦和接触、静电电场的感应、电子设备与静电环境之间的电位差。
为了防止静电放电对电子器件的损坏，需要采取一系列的防护措施。
下面是一些常见的ESD防护方法：1.提高空气湿度：由于空气湿度的增加可以降低物体表面的电阻，从而减小静电的积累。
适当提高室内湿度可以有效减少静电带来的危害。
2.使用抗静电工作台和防静电地板：抗静电工作台和防静电地板是防止静电积累和放电的重要手段。
抗静电工作台是通过接地来消除电荷的积累，保护电子器件不受静电损害。
防静电地板通过导电性材料和接地来防止静电的积累，并将静电释放到地面。
3.使用符合标准的防静电材料：在生产和储存过程中，应使用符合防静电特性标准的容器、包装材料和工具。
这些材料往往具有抗静电性能，能够减少静电积累和放电的发生。
4.穿戴适当的防静电服装和手套：防静电服装和手套可以有效地将电荷导入地面，减少静电放电的发生。
这些服装和手套通常由导电纤维或导电材料制成。
5.使用ESD安全工具：在操作电子器件时，应使用符合防静电要求的工具，如防静电钳子、防静电螺丝刀等，以减少静电的积累和放电。
在电子设备的生产和使用过程中，ESD的防护是非常重要的。
适当的ESD防护可以保护电子器件的品质和寿命，减少故障率和维修成本。
因此，大家在使用电子设备时，特别是对于静电敏感的电子器件，都应注意静电的产生和释放，采取相应的防护措施，以保障电子设备的正常运行。
esd空气放电手法
esd空气放电手法
ESD（静电放电）空气放电手法是一种用来防静电放电的技术手法。
静电放电是指当物体带有静电荷时，与其接触的其他物体之间发生电荷转移或电荷中和的过程，从而产生放电现象。
静电放电有时会对设备、器件或人体带来损害，因此需要采取相应的防护措施。
ESD空气放电手法是通过在静电敏感区域内控制空气湿度，以减少静电放电的发生。
空气中的湿度越高，静电放电的发生就越困难。
因为湿度高时空气中的水分子会吸附在物体表面，形成一层薄薄的水膜，使得电荷无法聚集和积累，从而减少了静电放电的可能性。
ESD空气放电手法可以通过以下方法实现：
1. 控制空气湿度：在静电敏感区域内增加空气湿度，可以减少静电放电的发生。
可以使用加湿器、湿度控制系统等设备来控制空气湿度。
2. 排除静电源：减少或消除静电源的存在，如控制人员穿着防静电服、使用静电防护设备等。
3. 地面接地：良好的地面接地可以帮助导电，将静电荷分散到地面，减少静电积累。
4. 使用防静电器材：使用防静电地毯、防静电工作台等器材来防止静电产生和放电。
通过采取这些ESD空气放电手法，可以有效减少静电放电带来的损害和影响，保护设备和人体安全。
esd防护措施
esd防护措施ESD防护措施随着科技的不断发展，静电已经成为现代社会中一个普遍存在的问题。
由于人们对静电的认识不足，静电带来的危害也时有发生。
为了保护电子设备和人身安全，我们需要采取ESD（Electrostatic Discharge）防护措施。
1. 掌握静电的基本知识了解静电的产生原理、传播方式以及影响范围对于进行ESD防护至关重要。
静电是在两个物体之间产生的电荷不平衡现象，当电荷通过导体或半导体时，会造成瞬间的放电，对电子设备和敏感元件造成损害。
因此，了解静电的基本知识可以帮助我们更好地预防和解决相关问题。
2. 使用静电防护设备在处理和操作电子元件时，使用合适的静电防护设备是非常重要的。
例如，使用ESD手套、ESD地垫和ESD工作台等设备可以有效地释放积累的静电，防止静电放电对设备造成损害。
此外，还可以使用防静电包装材料和防静电袋来存放和运输敏感元件，以防止静电放电导致的损坏。
3. 维护工作环境保持工作环境清洁整洁也是ESD防护的重要措施之一。
工作区域应该定期清理，防止灰尘和污垢的积累，因为这些污垢可能会导致静电的产生和积累。
此外，还应保持合适的湿度，因为湿度过低会增加静电的产生和放电风险。
4. 培训员工为了确保ESD防护措施的有效实施，对员工进行培训是非常重要的。
员工应该了解静电的危害以及如何正确地使用静电防护设备。
培训内容可以包括静电的产生和放电原理、防护设备的正确使用方法以及应急处理措施等。
5. 定期检查和维护定期检查和维护静电防护装置也是保持ESD防护效果的关键。
静电防护设备应定期检查是否正常工作，例如ESD地垫是否磨损、ESD 手套是否破损等。
如果发现问题，应及时更换或修复，以确保设备的有效性。
6. 建立防静电管理制度为了落实ESD防护措施，建立防静电管理制度是非常必要的。
制定相关的规章制度和操作流程，确保每个人都能遵守防静电工作要求。
此外，还可以进行定期的ESD防护培训和考核，以提高员工的防静电意识和操作水平。
esd整改方法
esd整改方法ESD整改方法引言静电放电（Electrostatic Discharge，简称ESD）是一种常见的现象，其产生的静电电荷在两个物体之间产生放电，会对电子元器件、半导体芯片等敏感设备造成损害。
为了有效地预防和控制ESD，需要采取相应的整改方法。
本文将介绍一些常见的ESD整改方法，以帮助减少静电放电对设备的影响。
一、环境控制1. 温湿度控制：确保工作环境的温度和湿度在合适的范围内，一般建议室温保持在20-25摄氏度，相对湿度保持在40-60%之间。
2. 静电防护地板：铺设静电防护地板可以有效减少静电的产生和积累，减少静电放电的可能性。
3. 静电防护工作台：使用静电防护工作台可以将静电荷导入地面，防止其积累。
二、人员培训1. 静电知识培训：对从事与敏感设备相关工作的人员进行静电知识培训，提高他们对ESD的认识和理解，增强防护意识。
2. 防护措施培训：培训人员正确使用和保养防护设备，如防静电手套、防静电鞋等，以确保其有效地阻止静电放电。
三、设备优化1. 静电消除器：安装静电消除器可以有效减少ESD的发生。
静电消除器可以通过释放相反的静电荷来中和环境中的静电，从而减少静电放电的可能性。
2. 静电屏蔽：对敏感设备进行静电屏蔽，使用金属外壳或静电屏蔽袋来避免外部静电对设备的影响。
四、工艺改进1. 静电接地：确保设备和工作台的良好接地，通过接地来导出积累的静电荷，减少ESD的发生。
2. 静电防护区域划分：将工作区域划分为不同的静电防护区域，确保敏感设备仅在指定的区域内操作，避免静电的干扰。
五、检测与监控1. ESD测试仪器：使用ESD测试仪器对设备和工作环境进行定期检测，及时发现和解决存在的问题。
2. ESD监控系统：安装ESD监控系统，实时监测设备和工作环境的静电情况，及时预警并采取相应措施。
六、维护与管理1. 设备维护：定期对设备进行维护，清洁和检查防护设备的磨损情况，及时更换失效的防护设备。
ESD的产生原理及防护
ESD的产生原理及防护ESD（静电放电）是静电在物体之间快速放电的现象。
静电是由于物体带有正或负电荷而引起的一种电现象。
当物体带有静电荷时，如果与带有相反电荷的物体接触，或者与接地物体接触，就会发生静电放电。
静电放电可以造成许多问题，如电路故障、设备损坏、甚至火灾。
因此，为了防止ESD的产生，并保护设备和电路免受ESD的损害，人们采取了各种预防措施。
ESD产生的原理主要有以下几个方面：1.摩擦产生静电：当两种不同的材料摩擦时，电子会从一个材料转移到另一个材料上，导致一个物体带有正电荷，而另一个物体带有负电荷。
这种静电产生的机制被称为三角电流分离。
2.静电感应：当一个带有静电荷的物体靠近一个无电荷的导体时，电子会在导体上移动，导致导体上产生电荷。
这种现象被称为静电感应。
为了防止ESD的产生，可以采取以下防护措施：1.使用抗静电设备：这包括抗静电地板、抗静电工作台、抗静电椅子等。
这些设备可以有效地将静电荷从人体或物体上排除掉，以避免静电放电。
2.使用抗静电工具：对于需要与敏感电子元件或电路板接触的工作，应使用抗静电工具。
这些工具通常由带有导电材料的塑料制成，可以帮助将静电荷从人体或物体上引导走。
3.空气质量控制：在生产工作环境中，应确保空气中的湿度保持在一定的水平，以减少静电的产生。
当空气湿度较低时，静电产生的可能性会增加。
4.人员培训：为了确保员工了解ESD的风险和防范措施，应对员工进行培训。
培训可以包括静电的基本知识、ESD的危害、ESD防护设备的使用等内容。
5.使用抗静电包装材料：对于需要储存或运输敏感电子元件的物品，应使用抗静电包装材料进行包装，以减少静电对元件的影响。
另外，可以通过以下几种方法来测试防护措施的有效性：1.使用静电电压测试仪：这种仪器可以测量设备或物体表面的静电电势。
2.使用ESD模拟器：这些设备可以模拟ESD事件，并测试设备或电路是否能够抵抗这些事件的影响。
3.使用ESD探针：这些探针可以检测设备或电路板上的静电放电事件，以评估防护措施的有效性。
常见的esd防护措施
常见的esd防护措施
ESD（静电放电）是指在两个物体之间发生的电荷转移，通常是由于摩擦、接触或分离等原因引起的。
ESD可能会对电子设备造成损害，因此需要采取一些防护措施来保护设备。
常见的ESD防护措施包括以下几种：
1.接地
接地是最基本的防护措施之一。
通过将设备和人员接地，可以将静电放电到地面上，从而避免对设备的损害。
接地可以通过接地线、接地垫、接地手环等方式实现。
2.静电消除器
静电消除器是一种专门用于消除静电的设备。
它可以将静电放电到地面上，从而避免对设备的损害。
静电消除器通常采用电离器、放电管等技术实现。
3.静电屏蔽
静电屏蔽是一种将设备包裹在金属屏蔽内部的防护措施。
金属屏蔽可以将静电放电到地面上，从而避免对设备的损害。
静电屏蔽通常采用金属盒、金属网等材料实现。
4.防静电地毯
防静电地毯是一种专门用于防止静电的地毯。
它可以将静电放电到地面上，从而避免对设备的损害。
防静电地毯通常采用导电材料制成。
5.防静电服装
防静电服装是一种专门用于防止静电的服装。
它可以将静电放电到地面上，从而避免对设备的损害。
防静电服装通常采用导电材料制成。
总之，ESD防护措施是非常重要的，可以保护设备免受静电损害。
在实际应用中，应根据具体情况选择合适的防护措施。
同时，还应注意定期检查和维护防护措施，确保其有效性。
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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 100042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 6100042 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 6100042看作是 ESD 测试的事实标准。
我国的国家标准（GB/T 17626.21998）等同于I EC 6 100042。
大多是实验室用的静电发生器就是按 IEC 6 100042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 6100042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 6100042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
1.1、齐纳二极管（ Zener Diodes ，也称稳压二极管 ） ：利用齐纳二极管的反向击穿特性可以保护 ESD敏感器件。
但是齐纳二极管通常有几十 pF 的电容，这对于高速信号（例如 500MHz）而言，会引起信号畸变。
齐纳二极管对电源上的浪涌也有很好的吸收作用。
1.2、瞬变电压消除器 TVS(Transient Voltage Suppressor)：TVS 是一种固态二极管，专门用于防止 ESD 瞬态电压破坏敏感的半导体器件。
与传统的齐纳二极管相比， TVS 二极管 P/N 结面积更大，这一结构上的改进使 TVS 具有更强的高压承受能力，同时也降低了电压截止率，因而对于保护手持设备低工作电压回路的安全具有更好效果。
TVS二极管的瞬态功率和瞬态电流性能与结的面积成正比。
该二极管的结具有较大的截面积，可以处理闪电和 ESD所引起的高瞬态电流。
TVS也会有结电容，通常0.3个pF到几十个pF。
TVS有单极性的和双极性的，使用时要注意。
手机上用的TVS大约0.01$，低容值的约23分$。
1.3、多层金属氧化物结构器件 (MLV)：大陆一般称为压敏电阻。
MLV也可以进行有效的瞬时高压冲击抑制，此类器件具有非线性电压 电流 ( 阻抗表现 ) 关系，截止电压可达最初中止电压的 2 ～ 3倍。
这种特性适合用于对电压不太敏感的线路和器件的静电或浪涌保护，如电源回路，按键输入端等。
手机用压敏电阻约0.0015$,大约是TVS价格的1/6，但是防护效果没有TVS好，且压敏电阻有寿命老化。
2、串联阻抗
一般可以通过串联电阻或者磁珠来限制ESD放电电流，达到防静电的目的。
如图。
如手机的高输入阻抗的端口可以串1K欧电阻来防护，如ADC，输入的GPIO，按键等。
不要担心0402的电阻会被打坏，实践证明是打不坏的。
这里不详细分析。
用电阻做ESD防护几乎不增加成本。
如果用磁珠，磁珠的价格大 约0.002$,和压敏电阻差不多。
3、增加滤波网络
前面提到了静电的能量频谱，如果用滤波器滤掉主要的能量也能达到静电防护的目的。
对于低频信号，如GPIO输入，ADC，音频输入可以用1k+1000PF的电容来做静电防护，成本可以忽略，性能不比压敏电阻差，如果用1K+50PF的压敏电阻（下面讲的复合防护措施），效果更好，经验证明这样防护效果有时超过TVS。
对于射频天线的微波信号，如果用TVS管，压敏等容性器件来做静电防护，射频信号会被衰减，因此要求TVS的电容很低，这样增加ESD措施的成本。
对于微波信号可以对地并联一个几十nH的电感来为静电提供一个放电通道，对微波信号
几乎没有影响，对于900MHZ和1800MHz的手机经常用22nH的电感。
这样能把静电主要能量频谱上的能量吸收掉很多。
4、复合防护
有一种器件叫EMI filter，他有很好的ESD防护效果，如图。
EMI filter也有基于TVS管的和基于压敏电阻的，前者效果好，但很贵，后者廉价，一般4路基于压敏电阻的EMI价格在0.02$。
实际应用中可以用下面的一个电阻+一个压敏电阻的方式。
他既有低通滤波器的功能，又有压敏电阻的功能，还有电阻串联限流的功能。
是性价比最好的防护方式，对于高阻信号可以采用1K电阻+50PF压敏；对于耳机等音频输出信号可以采用100欧电阻+压敏电阻；对于TP信号串联电阻不能太大否则影响TP的线性，
可以采用10欧电阻。
虽然电阻小了，低通滤波器效果已经没有了，但限流作用还是很重要的。
5、增加吸收回路
可以在敏感信号附件增加地的漏铜，来吸收静电。
道理和避雷针原理一样。
在信号线上放置尖端放电点（火花隙）在山寨手机设计中也经常应用。