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什么是ESD保护？是ESD-static discharge的缩写，即“静电放电”。本文介绍了以下内容:ESD的三种形式；什么是静电；静电的原因；什么是ESD(静电放电)；ESD对电子设备的影响…

ESD代表英文静电放电，意思是“静电放电”。ESD是本世纪中叶以来形成的一门研究静电的产生和衰减、静电放电模型、静电放电效应如电流热(火花)效应(如静电引起的着火和爆炸)和电磁效应(如电磁干扰)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和日益复杂的电磁环境，静电放电的电磁场效应，如电磁干扰(EMI)和电磁兼容(EMC)等越来越受到人们的重视。

ESD的产生的三种形式：

1.人体体型是指人体在运动时，身体与衣服之间的摩擦，产生摩擦电荷。当人们握住ESD敏感器件而没有先将电荷拖到地面时，摩擦电荷会移动到ESD敏感器件并造成损坏。

2.微电子器件的带电类型是指这些ESD敏感器件，尤其是塑料件，在自动化生产过程中会产生摩擦电荷，这些摩擦电荷会通过低电阻线迅速放电到导电率高的牢固接地表面，从而造成损伤；或者ESD敏感器件的金属部分被感应充电，导致损坏。

3.场感的类型是被一个很强的电场包围，这个电场可能来自塑料材料或者人的衣服，电子会穿过氧化层进行转换。如果电位差超过氧化层的介电常数，就会产生电弧破坏氧化层，造成短路。

4.其他包括:机器模式、场增强模型、人体金属模型、电容耦合模型和浮动器件模型。

什么是静电？

静电是一种电能，存在于物体表面，是正负电荷局部失衡的现象。静电现象是指电荷产生和消失过程中现象的总称。例如，摩擦起电是一种静电放电现象。

静电的产生原因

物质由分子组成，分子由原子组成，原子由带负电的电子和带正电的质子组成。正常情况下，一个原子的质子数与电子数相同，正负平衡，所以对外不带电。而电子围绕在原子核周围，一旦受到外力，就离开原来的原子A，侵入其他原子B，原子A由于电子数不足带正电，称为阳离子，原子B由于电子数增加带负电，称为阴离子。电子分布不均衡的原因是电子受外力脱离轨道，外力包含各种能量(如动能、势能、热能、化学能等。).

a、接触不带电

任意两个不同材料的物体接触后分开产生静电。当两个不同的物体相互接触时，一个物体会失去一些电荷，比如电子转移到另一个物体上使其带正电。而另一个物体得到一些多余的电子，带负电。如果电荷在分离的过程中难以中和，电荷就会积累，物体就会带静电，所以物体与其他物体接触就会带静电。

B.摩擦起电

摩擦起电本质上是一个接触和分离的过程，导致正负电荷的不平衡。摩擦是一个不断接触和分离的过程。所以摩擦起电本质上是接触出的起电，产生静电最常见的方法就是摩擦起电。材料的绝缘性越好，越容易使用摩擦起电。

摩擦起电是一种机械过程，通过相对表面的移动来传递电能。传输的电量取决于接触的数量。表面粗糙度、湿度、接触压力、摩擦特性和相对运动速度。一个人或一辆车所能带来的电的电压值很大程度上取决于它们的电容。

c、感应电气化

就导体材料而言，由于电子可以在其表面自由流动，如果将其置于电场中，由于同极性相斥，异极性相吸，正负离子就会发生转移。

d、通电

对于导电材料，由于电子可以在其表面移动，比如带电物体的接触，就会发生电荷转移。

什么是ESD（静电放电）？

静电放电是由直接接触或静电感应引起的两个具有不同静电势的物体之间静电荷的转移。静电场的能量达到一定距离后，介质击穿放电的现象就是静电放电。

当对地短路的物体暴露在静电场中时，就会发生ESD。两个物体之间的电位差会引起放电电流，放电电流会传输足够的电来抵消电位差。这种高速电力传输过程称为ESD。在这个过程中，会产生潜在的损坏电压。和电流电磁场。ESD会产生很强的尖峰电流，其中包含丰富的高频成分，其上限频率可以超过1GHz，具体取决于级别。相对湿度。接近放电物体的速度和形状。在这个频率下，典型的设备电缆甚至印制板上的走线都会成为非常有效的接收天线。因此，对于典型的模拟或数字电子器件，ESD往往会诱发高电平噪声，从而导致电子器件的严重损坏或异常工作。

当ESD位置靠近时，电流和磁场都非常强。因此，ESD位置附近的电路通常会受到影响。

ESD对电子设备的影响

ESD对电路的干扰有两种机制:

一种是静电放电电流直接通过电路，造成电路损坏；

另一种是静电放电电流产生的电磁场通过空之间的电容耦合、电感耦合或辐射耦合对电路产生干扰。

ESD电流产生的电场可以直接穿透设备或穿过孔洞。差距。通风孔。输入电缆等耦合到敏感电路。当ESD电流在系统内部流动时，会激励路径中的天线，这些天线的发射效率主要取决于尺寸。ESD脉冲产生的辐射波长从几厘米到几百米不等，这些辐射能量产生的电磁噪声会损坏电子设备或干扰其工作。

电磁噪声可以通过传导或辐射进入电子设备。和电路ESD的近场。辐射的基本模式可以是电容性或电感性的，取决于ESD源和接收器的阻抗。在远场，存在电磁场耦合。

如果ESD感应的电压和/或电流超过电路的信号电平，电路操作将会异常。在高阻抗电路中，电流信号很小，信号用电压电平表示。此时，容性耦合将占主导地位，ESD感应电压将是主要问题。在低阻电路中，信号主要以电流的形式存在，因此电感耦合占主导地位，ESD电流会在大多数电路中产生问题。

两种主要的破坏机制是:

ESD电流产生的热量导致设备热故障；

ESD感应的高电压导致绝缘击穿。一台设备可能同时发生两种损坏。绝缘击穿可能激发大电流，这将进一步导致热故障。

因为设备造成的损伤比引起其紊乱所必须的电压和电流大1~2个数量级，所以损伤更容易发生在导电耦合时。也就是说，ESD火花必须直接接触电路才会造成损坏，而辐射耦合通常只会导致无序。