静电的产生与静电危害全解.pptVIP

ESD 1 E S D 简 明 手 册 ESD 2 ESD 是什么 ESD 是代表英文 E lectro S tatic D ischarge ，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（如静电引起的着火与爆炸）及和电磁效 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。 ESD 3 静电是如何产生的 物质都是由分子组成，分子是由原子组成，原子中有带负电的电子和带 正电荷的质子组成。在正常状况下，一个原子的质子数与电子数量相同， 正负平衡，所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围， 一经外力即脱离轨道，离开原来的原子儿而侵入其他的原子 B ， A 原子因 缺少电子数而带有正电现象，称为 阳离子 ； B 原子因增加电子数而呈带负 电现象，称为 阴离子 。 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 。 ESD 4 产生静电的方式（一） 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 5 产生静电的方式（二） 固体、液体甚至气体 都会因接触分离而带上静电。 为什么气体也会产生静电呢？因为气体也是由分子、 原子组成，当空气流动时分子、原子也会发生“接 触分离”而起电。所以在我们的周围环境甚至我们 的身上都会带有不同程度的静电，当静电积累到一 定程度时就会发生放电。 ESD 6 产生静电的方式（三） 我们都知道摩擦起电而很少听说接触起电。实质上 摩擦起电是一种接触又分离的造成正负电荷不平衡 的过程。摩擦是一个不断接触与分离的过程。因此 摩擦起电实质上是接触分离起电。在日常生活，各 类物体都可能由于移动或摩擦而产生静电： 工作桌 面、地板、椅子、衣服、纸张、卷宗、包装材料、 流动空气 。 ESD 7 产生静电的方式（四） 另一种常见的起电是 感应起电 。除物体除接触后分 离能起电外，当带电物体接近不带电物体时会在不 带电的导体的两端分别感应出负电和正电，如下图 1 所示。当物体Ａ与Ｃ发生放电时会造成Ｃ与Ｂ之间 放电，如下图 2 所示。若Ｃ与Ｂ之间不发生放电，则 Ｃ会带上剩余的电荷，如下图 3 所示。 其它起电方式有：热电和压电起电、亥姆霍兹层、 喷射起电等。 图 1 图 2 图 3 ESD 8 人体与静电（一） 环境湿度 人体活动 RH 10-20% RH 65-90% 在地毯上走动 35,000V 15,000V 在已烯树脂地板上行走 12,000V 250V 在工作台上操作 6,000V 100V 包说明书的已烯树脂封皮 7,000V 600V 从工作台上拿普通塑料袋 20,000V 1,200V 从垫有聚氨基甲酸泡沫的 工作椅上站起 18,000V 1,500V 静电电位 ESD 9 人体与静电（二） 尽管携带了令人吃惊的静 电电位，但由于并未瞬间 释放，因此人体并无感觉。 ESD 10 人体与静电（三） 电击感觉是由于人体 静电瞬间释放 造成的 虽然人体感觉不到 1,000 伏以下的静电，可仍会成为 生产线上各种事故的原因 人体带电量 电击程度 1,000V 完全没有感觉 3,000V 感到刺痛 5,000V 手掌甚至手腕感到发麻 7,000V 手掌感到强烈疼痛、麻痹 10,000V 整个手都觉得痛，并且感到触电 12,000V 感到整个手受到强烈冲击 ESD 11 电子器件的静电破坏电压 大部分器件的静电破坏电压都在 几百至几千伏 ，而 在干燥的环境中人活动所产生的静电可达 几千伏到 几万伏 。 器件类型 静电破坏电压 器件类型 静电破坏电压 VMoS 30 ～ 1800 OP-AMP 190