静电放电

具有不同静电电位的物体互相靠近或直接接触引起的电荷转移

静电放电(Electrostatic Discharge)是指具有不同静电电位的物体互相靠近或直接接触引起的电荷转移。

简介

ESD是一种常见的近场危害源，可形成高电压，强电场，瞬时大电流，并伴有强电磁辐射，形成静电放电电磁脉冲。

· 电流 >1A

·上升时间～15ns，衰减时间～150ns。

静电的来源

在电子制造业中，静电的来源是多方面的，如人体、塑料制品、有关的仪器设备以及电子元器件本身。

人体是最重要的静电源，这主要有三个方面的原因：

1、人体接触面广，活动范围大，很容易与带有静电荷的物体接触或摩擦而带电，同时也有许多机会将人体自身所带的电荷转移到器件上或者通过器件放电；

2、人体与大地之间的电容低，约为50一250pF，典型值为150PF，故少量的人体静电荷即可导致很高的静电势；

3、人体的电阻较低，相当于良导体，如手到脚之间的电阻只有几百欧姆，手指产生的接触电阻为几千至几十千欧姆，故人体处于静电场中也容易感应起电，而且人体某一部分带电即可造成全身带电。

形式

静电放电形式与带电体的几何形状、电压和带电体的材质有关。静电放电形式：

电晕放电

(1)电晕放电：是发生在带电体尖端或曲率半径很小处附近的局部放电。电晕放电可能伴有轻微的嘶嘶声和微弱的淡紫色光。电晕放电一般没有引燃危险。

刷形放电和传播型刷形放电

(2)刷形放电和传播型刷形放电:都是发生在绝缘体表面的有声光的多分支放电。当绝缘体背面紧贴有金属导体时，绝缘体正面将出现传播型刷形放电。同一绝缘体上可发生多次刷形放电或传播型刷形放电。刷形放电有一定的引燃危险；传播型刷形放电的引燃危险性大。

火花放电

(3)火花放电:是带电体之间发生的通道单一的放电。火花放电有明亮的闪光和有短促的爆裂声。其引燃危险性很大。

雷型放电

(4)雷型放电：是悬浮在空间的大范围、高密度带电粒子形成的闪电状放电。其引燃危险性很大。

特点

静电起电的最常见原因是两种材料的接触和分离。最经常发生的静电起电现象是固体间的摩擦起电现象。此外还有剥离起电、破裂起电、电解起电、压电起电、热电起电、感应起电、吸附起电和喷电起电等。物体的静电起电—放电一般具有高电位、强电场和宽带电磁干扰等特点。

保护

在将电缆移去或连接到网络分析仪上时，防止静电放电（ESD）是十分重要的。静电可以在您的身体上形成且在放电时很容易损坏灵敏的内部电路元件。一次太小以致不能感觉出的静电放电可能造成永久性损坏。

为了防止损坏仪器，应采取以下措施：

1、保证环境湿度。

2、铺设防静电地板或地毯。

3、使用离子风枪、离子头、离子棒等设施，使在一定范围内防止静电产生。

4、半导体器件应盛放在防静电塑料盛器或防静电塑料袋中, 这种防静电盛器有良好导电性能, 能有效防止静电的产生。当然, 有条件的应盛放在金属盛器内或用金属箔包装。

5、操作人员应在手腕上带防静电手带,这种手带应有良好的接地性能, 这种措施最为有效。

规范

国际电工委员会 (Internationa1日ectrotechnicalCommission，IEC)制定了测试标准 IEC61000-4-2来评价电子设备的 ESD抗扰度等级。但人们在研究静电放电的危害时，主要关心的是静电放电产生的注入电流对电火工品、电子器件、电子设备及其他一些静电敏感系统的危害，忽视了静电放电的电磁脉冲效应，直到 20世纪 90年代初 Wilson才首次提出 ESD过程中产生的辐射场影响。IEC61000-4-2标准虽几经修改，规范了 ESD模拟器对水平耦合板和垂直耦合板的放电方式，但没有关于 ESD辐射场的明确规定，对 ESD模拟器也仅规定了放电电流的典型波形和 4个关键点参数。通常被测设备(equip—mentundertest，EUT)是易受电磁场影响的。许多学者在实际测试时发现，由于 ESD模拟器内部继电器与接地回路等因素的影响，符合 IEC61000-4-2标准要求的不同 END模拟器所得测试结果并不相同。

现行的 IEC61000—4—2标准规定的测试方法和实验平台仍存在一定局限性，需进一步研究和改进。ESD协会 WG14、ANSIC63.16和 IECSC77BWG9等标准化国际组织都在努力提高静电放电抗扰度测试的一致性，对现有标准展开广泛的讨论和完善。但是我国相关领域的工作开展不多。现行的 ESD抗扰度实验标准是沿用原 IEC标准，对标准的制定和修改工作没有与国际接轨，从而在 ESD抗扰度测试方面仍然落后于西方发达国家。

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