esd防护装置及其作用

A. 简述对esd防护的认识

ESD为英文Electro Static Discharge的缩写，即"静电放电"的意思。我们都知道，不同物质的接触、分离或相互摩擦，即可产生静电。例如在生产过程中的挤压、切割、搬运、搅拌和过滤以及生活中的行走、起立、**服等,都会产生静电。可见，静电在我们的日常生活中可以说是无处不在，我们的身上和周围就带有很高的静电电压,几千伏甚至几万伏。这些静电也许对人体影响不大，但对于一些ESDS（静电敏感元件），却直接可以使其失去本身应有的正常性能，甚至完全丧失正常功能。这样ESD防护就非常必要了。

结合ESD的概念及工作中积累的一些经验，我就从人、机、法、料、环五个方面来谈谈ESD防护。

一谈人。人体可以说是一个高静电源，人体静电的防护，借助的是屏蔽及释放静电。严格来说要求做到“全副武装”，即:要戴防静电工帽、防静电口罩、防静电手套、指套等, 要穿防静电服、防静电鞋，同时还要戴上手腕带等来屏蔽及导走静电。总之，尽量不要让人的皮肤外露。

二谈机器。机器也是一个高静电源，因为机器机械部件，特别是马达等，易产生EMI（电磁感应），所以对机器静电的防护，也是非常必要的。对于机器静电的防护，一般通过电磁场的消除、高静电部位的屏蔽、机器接地等来实现。一般消磁借用的是消磁器，消除电荷用的是离子风机。

消磁器很简单，就不作介绍，我们来看看离子风机。离子风机可产生丰富的正离子和负离子，将这些离子吹向高静电物体，那么物体静电将被中和。这些离子是由离子风机内部的离子发生元件，将空气电离而产生。该离子发生元件由低电流、高电压的变压器来激励空气电离。而变压器内又包含电流限制性电阻器，它能加强电离的稳定度及安全度。作用于不锈钢离子发射点圆形电路上的高压交流电使发射点顶部形成一个强烈的交变电场，就是这个电场将空气电离，产生变极离子。当电磁场无法消除或较难消除时，我们就借助静电屏蔽设备来屏蔽高静电设备或设备的高静电部位，比如，马达，大家都知道，马达易产生EMI，但机器要运转又离不开马达，所以，不防把它屏蔽起来。还有工作台、电源线、电脑键盘等，都可以接用静电屏蔽的方法来做ESD防护，这方面可用的屏蔽产品有防静电台垫、防静电薄膜、防静电帘、防静电屏蔽袋、防静电胶带等。最后，不管机器屏蔽或消磁效果如何，给机器接上ESD地线是很必要的。

三谈料，即材料。用一句很绝对的话来说，如果您的产品对静电很敏感，那么，您的生产线上是不能有高静电材料出现的，特别是离产品较近的区域，要尽可能用防静电材料，比如元件盒、货架、工作台、运输设备、清洗设备、化学试剂等，最后就连您用的笔及笔记本都要用防静电笔及笔记本，因为在您用笔时，它有可能会接触产品。当然，如果，您的产品对静电敏感程度不是很高，您可以酌情处理，但最好借助ESD实验来证明一下，看看是否真的可以放心。

四谈环，即工作区域的环境。一个良好的防静电的工作环境对于生产来说是很重要的，这样的环境一般这样来建立：

首先, 建立ESD安全操作区域,即EPA(ESD Protection Area)，最好是在相应的位置贴上ESD防护警示标志等。

其次，就是ESD安全操作区域的安置，我们从防静电地板系统、除尘系统、接地系统及空气的温湿度三方面来谈。防静电地板系统，最主要的是在普通地板上再铺防静电地板，一般这方面的地板有防静电PVC地板、防静电环氧树脂地板等，对于防静电地板，要求必须达到国际防静电协会标准，当然，防静电地板还必须和ESD地线连接起来。一个防ESD的工作环境，做到无尘是相当关键的，因为空气中的尘埃在运动的过程中相互碰撞，也会产生ESD，如果，不除尘，到时候找起产生ESD问题的原因，就不好说了。一般我们借助除尘系统来解决这个问题。首先要求有空气尘埃过滤系统，如:风淋室、风淋通道、货淋室、沾尘垫、沾尘滚筒、空气过滤器、无尘传递窗、无尘室风淋传递窗等。其次尽可能设立净化灯具、无尘室净化玻璃、无尘室彩钢板天花、无尘室彩钢板包墙角、无尘室彩钢板包柱等。以上设备的选用，各企业要根据产品对ESD的敏感程度而定，最好能借鉴一下专业人士的意见。一个完善的ESD防护工作环境，建立独立完善的ESD接地系统也是非常重要的。并且，工作场所中的各设备、工作台面等均需接至ESD接地系统。

另外，一个完善的ESD工作环境，对于温湿度都有一定的要求，从ESD防护角度来说，湿度越高越好，但湿度太高，又会腐蚀设备，所以一般来说，40%-60%的湿度是最理想的。当然，各企业也要根据自己公司产品的特性而定，毕竟这方面的工作做起来较繁琐。另外，还要设立天花、墙体送风口，并且经常用除尘器对无尘室进行净化处理等。

这样，有了这样的工作环境，大家想一下，人体的静电是不是通过静电服、静电鞋或通过手腕带、ESD接地系统耗散并导入大地。通过控制空气的温湿度环境中的静电也通过地板系统耗散并导入大地。

当然，仔细想一下，前面将的人、机、料也应属于环境的防护，只要把各环节的工作做好，那么，一个完善的ESD防护工作环境就建立起来了。再配合合理的操作规范，即正确的方法，就基本上过关了。

五谈法。谈起法，首先要明确以上四点，其实法就是建立合理的方法及规范以保证以上四点有效实现。另外，需要补充的是，当产生ESD原因不能明确时要根据生产工艺，设计相应的ESD实验，来仔细查找产生ESD问题的原因。最终要建立相应的ESD操作规程及纪律规范来规范生产。

当然，ESD防护系统建立起来以后，对于工作人员来说，所要做的是经常检测这个系统，以不断的发现有不完善的地方，并做相应的改善，以保证系统长期有效的维持其ESD的防作用。这样，建立相应的ESD职能部门，并不断的培养其专业技能，提高其ESD防护意识，也都是ESD防护中不可缺少的一部分。

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，ESD问题越来越严重，问题越来越突出，企业也越来越重视ESD防护。

B. esd是什么意思

ESD的意思是“静电释放”。ESD是20世纪中期以来形成的以研究静电的产生、危害及静电防护等的学科。因此，国际上习惯将用于静电防护的器材统称为ESD，中文名称为静电阻抗器。

静电一种客观存在的自然现象，产生的方式多种，如接触、摩擦、电器间感应等。静电的特点是长时间积聚、高电压、低电量、小电流和作用时间短的特点。

人体自身的动作或与其他物体的接触，分离，摩擦或感应等因素，可以产生几千伏甚至上万伏的静电。静电在多个领域造成严重危害。摩擦起电和人体静电是电子工业中的两大危害，常常造成电子电器产品运行不稳定，甚至损坏。

生产过程中静电防护的主要措施为静电泄露、耗散、中和、增湿，屏蔽与接地。人体静电防护系统主要有防静电手腕带、脚腕带、脚跟带、工作服、鞋袜、帽、手套或指套等组成，具有静电泄放，中和与屏蔽等功能。

静电防护工作是一项长期的系统工程，任何环节的失误或疏漏，都将导致静电防护工作的失败。

(2)esd防护装置及其作用扩展阅读

静电，在当前技术条件下还无法得到有效的控制，没有合适的材料将它隔离并传输，很难区分它的正负极所在位置，电压电流的大小无法改变等，采取的手段大多是安装屏蔽罩、或接地线将其释放，达到对其它设备进行防护的目的。

静电可以在绝缘材料中活动和储存能量，在物理学的理论中没有合理地解释这种自然现象。

ESD/EOS的特殊性：

一、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/EOS伤害，有一定的偶然性；

二、由于多数情况下ESD/EOS能量都较小，所以受到ESD/EOS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/EOS的危害，抱有侥幸心理。

C. 电子产品为什么要进行ESD防护

首先确认的是ESD会损坏我们电子元器件，电子元器件内部的线路非常的复杂很脆弱，尤其是一些集成块
(DIPs,
QFP,
BGA,
SOT,
etc.)，晶振，PCBA成品及半成品等等。
ESD的破坏作用具有：
隐蔽性
潜在性
随机性
复杂性
当我们在接触PCBA和静电敏感元器件时，不管是产品
上，还是我们身体上带有静电，ESD都有可能发生在接
触的瞬间，可谓防不胜防。

D. ESD是什么意思

ESD（Electro-Static discharge）的意思是“静电释放”。ESD是20世纪中期以来形成的以研究静电的产生、危害及静电防护等的学科。因此，国际上习惯将用于静电防护的器材统称为ESD，中文名称为静电阻抗器。

ESD（静电放电）对电子产品造成的破坏和损伤有突发性损伤和潜在性损伤两种。所谓突发性损伤，指的是器件被严重损坏，功能丧失。这种损伤通常能够在生产过程中的质量检测中能够发现，因此给工厂带来的主要是返工维修的成本。

而潜在性损伤指的是器件部分被损，功能尚未丧失，且在生产过程的检测中不能发现，但在使用当中会使产品变得不稳定，时好时坏，因而对产品质量构成更大的危害。

(4)esd防护装置及其作用扩展阅读：

静电释放带来的问题：

尽管ESD发生时转移的静电总量通常很小（纳库伦级别），然而放电的能量积累在硅片上很小的一个区域内。发生在几个纳秒内的静电释放能产生超过1A的峰值电流，简直可以蒸发金属连线和穿透氧化层。放电也可能成为栅氧化层击穿的诱因。

带来的另一个重大问题在于，一旦硅片表面有了电荷积累，它产生的电场就能吸引带电颗粒或极化并吸引中性颗粒到硅片表面。电视屏幕能吸引灰尘就是一个例子。此外，颗粒越小，静电对它的吸引作用越明显。

随着器件关键尺寸的缩小，ESD对更小颗粒的吸引变得重要起来，能产生致命缺陷。为减少小颗粒玷污，硅片放电必须得到控制。

E. esd防护的基本措施有哪些

静电防护的措施一般有以下几种：

1. 静电耗散：主要是使用静电耗散材料，（即表面电阻在10的5次方欧姆到10的11次方欧姆之间的材料），来替代普通的材料。比如在防静电工作区使用的防静电台垫，防静电地板，防静电包装盒等等。，

2. 静电泄放：通常是指设备和人员的接地，即通过截面积符合标准的金属导线将设备接地，人员则通过手环、服装、防静电鞋等措施接地。

3. 静电中和：一般是指在难以使用接地或静电耗散措施的场合，使用离子发生器制造正负离子，并将离子吹送到需要消除静电的区域，来中和产生的静电。常见的有离子风机、风蛇等等。

4. 静电屏蔽：静电屏蔽又分为主动屏蔽和被动屏蔽。主要是指利用法拉第笼原理，使用封闭导体来对静电源或需要防护的产品进行屏蔽。

5. 环境增湿：实验数据表明，环境湿度的增加可以有效降低静电放电发生的几率。但环境增湿只能作为辅助措施使用，不能代替以上措施。

6. 电子产品的ESD防护设计：即在静电敏感元器件上设置防静电电路，国内外已有设计成熟的多种保护电路，最高对上千伏的静电电压进行有效防护。保护电路可以降低元器件对ESD的敏感性，但不能完全消除。
   

F. ESD防护方法有哪些

ESD是Electro Static Discharge英文的缩写，中文含义即静电放电：处于不同电位的两个物体之间，由于直接接触或静电场感应导致的电荷传输（转移）。可见，静电与静电放电（ESD）是完全不同的物理概念或物理过程。一个是“静”，一个是“动”。 伴随着静电放电，往往有电量的转移、电流的产生和电磁场辐射。
静电防护的措施一般有以下几种：

静电耗散：主要是使用静电耗散材料，（即表面电阻在10的5次方欧姆到10的11次方欧姆之间的材料），来替代普通的材料。比如在防静电工作区使用的防静电台垫，防静电地板，防静电包装盒等等。
静电泄放：通常是指设备和人员的接地，即通过截面积符合标准的金属导线将设备接地，人员则通过手环、服装、防静电鞋等措施接地。

静电中和：一般是指在难以使用接地或静电耗散措施的场合，使用离子发生器制造正负离子，并将离子吹送到需要消除静电的区域，来中和产生的静电。常见的有离子风机、风蛇等等。

静电屏蔽：静电屏蔽又分为主动屏蔽和被动屏蔽。主要是指利用法拉第笼原理，使用封闭导体来对静电源或需要防护的产品进行屏蔽。

环境增湿：实验数据表明，环境湿度的增加可以有效降低静电放电发生的几率。但环境增湿只能作为辅助措施使用，不能代替以上措施。

电子产品的ESD防护设计：即在静电敏感元器件上设置防静电电路，国内外已有设计成熟的多种保护电路，最高对上千伏的静电电压进行有效防护。保护电路可以降低元器件对ESD的敏感性，但不能完全消除。

G. 常见的ESD保护元件

ESD（Electrostatic Discharge Protection Devices），静电保护器件，亦称瞬态电压抑制二极管阵列（TVS Array），是由多个TVS晶粒或二极管采用不同的布局设计成具有特定功能的单路或多路ESD保护器件。ESD静电保护二极管响应速度快（小于0.5ns）、低电容、低导通电压、高集成度、小体积、易安装，可以同时实现多条数据线保护，是业内最理想的高频数据保护器件。

ESD保护元件RCLAMP0524P