ESD(靜電放電)原理、模型及防護(hù)CATALOGUE目錄靜電放電（ESD）基本概念與原理ESD模型與特性分析ESD防護(hù)措施與方法ESD測試與評估方法ESD在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用案例分享總結(jié)與展望靜電放電（ESD）基本概念與原理01物質(zhì)接觸、摩擦、分離等過程導(dǎo)致電荷不平衡，形成靜電。靜電產(chǎn)生原因造成電擊、引發(fā)火災(zāi)或爆炸、損壞電子設(shè)備等。靜電危害靜電產(chǎn)生及危害指具有不同靜電電位的物體互相靠近或直接接觸引起的電荷轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。靜電放電（ESD）定義根據(jù)放電形式可分為電暈放電、刷形放電、火花放電等；根據(jù)帶電體性質(zhì)可分為正電荷放電和負(fù)電荷放電。ESD分類靜電放電定義及分類降低電子設(shè)備可靠性ESD會對電子設(shè)備的元器件造成潛在損傷，縮短設(shè)備使用壽命，降低可靠性。影響電子設(shè)備性能ESD引起的電磁干擾可能導(dǎo)致電子設(shè)備性能下降，如產(chǎn)生誤動作、信號失真等。造成電子設(shè)備故障ESD產(chǎn)生的瞬間高電壓或大電流可能導(dǎo)致電子設(shè)備內(nèi)部電路損壞，使設(shè)備無法正常工作。ESD對電子設(shè)備影響ESD模型與特性分析02123人體模型是模擬人體帶電后對器件放電的過程。當(dāng)人體與器件接觸時(shí)，電荷會通過器件放電，可能導(dǎo)致器件損壞。描述HBM放電電流具有較快的上升時(shí)間和較短的持續(xù)時(shí)間，通常持續(xù)幾百納秒。放電能量較低，但足以對敏感器件造成損壞。特性HBM模型常用于評估手持設(shè)備、可穿戴設(shè)備等便攜式電子產(chǎn)品的ESD防護(hù)能力。應(yīng)用場景人體模型（HBM）

機(jī)器模型（MM）描述機(jī)器模型是模擬自動化設(shè)備帶電后對器件放電的過程。在自動化生產(chǎn)線中，設(shè)備可能因摩擦、感應(yīng)等原因帶電，并在與器件接觸時(shí)放電。特性MM放電電流具有較慢的上升時(shí)間和較長的持續(xù)時(shí)間，通常持續(xù)幾微秒到幾十微秒。放電能量較高，可能對器件造成更嚴(yán)重的損壞。應(yīng)用場景MM模型常用于評估工業(yè)自動化設(shè)備、汽車電子等產(chǎn)品的ESD防護(hù)能力。帶電器件模型是模擬器件自身帶電后放電的過程。在制造、運(yùn)輸或使用過程中，器件可能因摩擦、接觸等原因帶電，并在適當(dāng)條件下放電。描述CDM放電電流具有極快的上升時(shí)間和極短的持續(xù)時(shí)間，通常持續(xù)幾十納秒。放電能量較低，但可能對敏感器件造成損壞。特性CDM模型常用于評估集成電路、分立器件等電子元件的ESD防護(hù)能力。應(yīng)用場景帶電器件模型（CDM）描述01傳輸線脈沖模型是一種用于評估ESD防護(hù)器件性能的測試方法。它采用傳輸線脈沖發(fā)生器模擬ESD事件，并通過測量防護(hù)器件的響應(yīng)來評估其性能。特性02TLP測試可以提供防護(hù)器件的I-V特性、擊穿電壓、漏電流等關(guān)鍵參數(shù)，有助于全面評估防護(hù)器件的性能。應(yīng)用場景03TLP模型廣泛應(yīng)用于ESD防護(hù)器件的研發(fā)、生產(chǎn)和質(zhì)量控制環(huán)節(jié)，為ESD防護(hù)設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)。傳輸線脈沖模型（TLP）ESD防護(hù)措施與方法0303靜電消除器在關(guān)鍵部位安裝靜電消除器，通過產(chǎn)生相反電荷來中和設(shè)備表面的靜電電荷，達(dá)到消除靜電的目的。01使用防靜電材料在設(shè)備制造過程中，使用具有防靜電功能的材料，如防靜電塑料、防靜電涂料等，以降低設(shè)備表面靜電電荷的積累。02設(shè)備接地將設(shè)備與大地連接，使設(shè)備上積累的靜電電荷能夠迅速泄放到大地，避免靜電放電對設(shè)備造成損害。設(shè)備級防護(hù)策略將整個系統(tǒng)與大地連接，確保系統(tǒng)內(nèi)各部分電位一致，減少靜電放電的可能性。系統(tǒng)接地采用金屬屏蔽罩、金屬網(wǎng)等屏蔽措施，將易產(chǎn)生靜電放電的部件與系統(tǒng)其他部分隔離，防止靜電放電對系統(tǒng)造成干擾或損害。屏蔽措施在系統(tǒng)中加入濾波器，濾除靜電放電產(chǎn)生的電磁干擾信號，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。濾波措施系統(tǒng)級防護(hù)策略防靜電知識培訓(xùn)對操作人員進(jìn)行防靜電知識培訓(xùn)，使其了解靜電放電的原理、危害及防護(hù)措施，提高防范意識。規(guī)范操作培訓(xùn)制定詳細(xì)的設(shè)備操作規(guī)范，對操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，確保其在操作過程中能夠遵循規(guī)范，減少靜電放電的風(fēng)險(xiǎn)。靜電防護(hù)裝備使用要求操作人員佩戴防靜電手環(huán)、防靜電鞋等靜電防護(hù)裝備，降低人體靜電對設(shè)備的影響。人員操作規(guī)范培訓(xùn)ESD測試與評估方法04ANSI/ESDS20.20這是美國靜電放電協(xié)會制定的標(biāo)準(zhǔn)，它主要關(guān)注靜電放電的控制和預(yù)防，包括人員、設(shè)備、環(huán)境等方面的要求。JEDECJS-001這是電子設(shè)備工程聯(lián)合委員會制定的標(biāo)準(zhǔn)，主要針對半導(dǎo)體器件的靜電放電敏感度測試和分類。這是國際電工委員會制定的靜電放電抗擾度測試標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定了測試等級、測試方法、測試環(huán)境和設(shè)備要求等。測試標(biāo)準(zhǔn)介紹靜電放電發(fā)生器測試夾具監(jiān)測系統(tǒng)輔助設(shè)備測試設(shè)備選型及搭建01020304用于產(chǎn)生模擬靜電放電的電壓和電流波形，需要具備高精度、高穩(wěn)定性和可重復(fù)性。用于將被測器件固定在靜電放電發(fā)生器上，并保證良好的電氣連接。用于實(shí)時(shí)監(jiān)測靜電放電過程中的電壓、電流和波形等參數(shù)，以及記錄測試結(jié)果。如接地線、絕緣墊、防護(hù)服等，用于保證測試過程的安全性和準(zhǔn)確性。測試結(jié)果分析與評估波形分析通過對測試波形的分析，可以判斷靜電放電是否對被測器件產(chǎn)生了影響，以及影響的程度和類型。參數(shù)對比將測試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)要求進(jìn)行對比，可以評估被測器件的靜電放電抗擾度性能是否符合要求。故障定位如果在測試過程中發(fā)現(xiàn)被測器件出現(xiàn)故障或損壞，可以通過對測試結(jié)果的分析和定位，找出故障原因并采取相應(yīng)的改進(jìn)措施。風(fēng)險(xiǎn)評估根據(jù)測試結(jié)果和分析，可以對被測器件在實(shí)際使用中的靜電放電風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估，并提出相應(yīng)的防護(hù)建議。ESD在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用案例分享05合理規(guī)劃生產(chǎn)線布局將易產(chǎn)生靜電的設(shè)備和工序與靜電敏感器件的生產(chǎn)線分開，減少靜電影響。采用防靜電材料使用防靜電地板、工作臺、椅子等，減少靜電產(chǎn)生和積累。接地措施確保生產(chǎn)線設(shè)備、工具等良好接地，及時(shí)將靜電導(dǎo)入大地。生產(chǎn)線布局優(yōu)化降低ESD風(fēng)險(xiǎn)自動化設(shè)備防靜電設(shè)計(jì)在設(shè)備設(shè)計(jì)階段考慮防靜電措施，如采用防靜電材料、增加接地裝置等。設(shè)備定期維護(hù)對自動化設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)，確保設(shè)備處于良好狀態(tài)，減少靜電產(chǎn)生。引入靜電檢測設(shè)備在關(guān)鍵工序引入靜電檢測設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測靜電情況，及時(shí)采取防護(hù)措施。自動化設(shè)備改進(jìn)提高ESD防護(hù)能力030201ESD知識培訓(xùn)指導(dǎo)員工正確操作設(shè)備和工具，避免產(chǎn)生靜電或造成靜電放電。操作規(guī)范培訓(xùn)應(yīng)急處理培訓(xùn)培訓(xùn)員工掌握ESD應(yīng)急處理措施，如遇到靜電放電事件時(shí)如何及時(shí)處置，減少損失。定期對員工進(jìn)行ESD知識培訓(xùn)，提高員工對靜電危害的認(rèn)識和防護(hù)意識。員工培訓(xùn)提升ESD意識總結(jié)與展望06靜電放電模型精度現(xiàn)有模型在描述復(fù)雜環(huán)境中的靜電放電過程時(shí)，精度有待提高，特別是在考慮材料特性、環(huán)境濕度和溫度等因素時(shí)。防護(hù)措施有效性雖然已有多種防護(hù)措施，但在實(shí)際應(yīng)用中，由于設(shè)備差異、操作不當(dāng)?shù)仍?，防護(hù)效果并不理想。標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范缺失目前，靜電放電的防護(hù)缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，導(dǎo)致不同行業(yè)和地區(qū)采取的措施差異較大。當(dāng)前存在問題和挑戰(zhàn)隨著計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的發(fā)展，未來靜電放電模型將更加精細(xì)化，能夠更準(zhǔn)確地描述實(shí)際環(huán)境中的靜電放電過程。模型精細(xì)化結(jié)合人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，開發(fā)智能防護(hù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)靜電放電