随着电子技术的以及集成电路的发展，电子设备日趋小型化、多功能及智能化。然而高集成度的电路元件都可能因静电电场和静电放电(ESD)引起失效，导致电子设备锁死、复位、数据丢失而影响设备正常工作，使设备可靠性降低，造成损坏。因此，研究电子设备所造成的ESD危害及原理，避免ESD的发生具有重要意义。

 

 

　　ESD(Electro-Static discharge)即“静电放电”，一般源于两种条件的发生：

 

 

　　1. 两个物体处于不同电位时，它们之间的直接接触传输。

 

 

　　2. 两个靠近的物体之间产生的静电场。

 

 

　　静电的主要来源大多数是绝缘体和典型的合成材料，例如：乙烯树脂、塑料工作平台、绝缘鞋、成型的木制椅子、透明粘胶带、气泡袋和不直接接地的焊锡烙铁。这些来源产生的电位极高，因为它们的电荷不太容易分布在物体表面或者传输给别的物体。当两个物体相互摩擦产生静电被称为摩擦电效应。一些常见行为会产生较大的ESD电压，部分示例见表1。

 

 

　　ESD损坏IC是由于产生的高压和高峰值电流造成的。精密模拟电路往往具有极低的偏置电流，比普通数字电路更容易遭到损坏，因为用于ESD保护的传统输入保护结构会增加输入泄漏，因此不能使用。对于工程师来说，ESD损坏最常见的表现是IC发生故障。然而，暴露在ESD之下也可能导致泄漏增加，或者使其他参数下降。如果某个器件在评估期间似乎达不到数据手册上的规格指标，则应考虑ESD损坏的可能性。图1列出了ESD引起的故障的一些相关点。

 

 

　　所有ESD敏感器件均采用保护性封装。IC通常装在导电泡沫中或者防静电包装套管中，而后将容器密封在一个静电耗散塑料袋中。密封后的塑料袋用一个明显的标签标好(如图2所示)，标签上标明正确的操作程序。如图2所示外部封装说明旨在告知用户，必须遵循ESD保护所需要的操作程序。另外，ESD敏感型IC的数据手册都有一条醒目的声明，如图3所示。

 

 

　　一旦识别出ESD敏感型器件，保护起来就相对容易些。很明显，首先应尽量把IC保存在原来的保护性封装中。下一步是给存在破坏可能性的ESD源放电，以防患于未然。这种电压放电可以通过高阻抗快速而安全地实施。

 

 

　　ESD安全IC操作需要的一个关键组件是一个具有静电耗散表面的工作台，如图4所示。其表面通过一个1M?电阻接地，可以耗散任何静电荷，同时还能保护用户，免除接地故障电击危险。如果现有的工作台顶部不导电，则应添加一块静电耗散垫和一个放电电阻。

 

 

　　另外，ESD损坏可能具有累加效应，因此，如果器件反复操作不当，结果可能导致故障。在试验插座上插入和移除IC时、评估期间存储器件时以及在实验板上添加或移除外部元件时，均须遵循适当的ESD预防措施。同样，如果器件在原型系统开发期间发生故障，其原因可能是不断反复的ESD应力。

 

 

　　对于ESD，需要记住一个关键词：预防。ESD损坏一旦发生则无法挽回，也无法补偿。最后，从断路和在线两个角度总结ESD预防的要点：1)注意数据手册上所有的绝对最大值的电压范围;2)尽量使用具备ESD特殊数字接口的器件;3)对于通用过压保护应用，增加串联限流电阻，在系统适当位置增加TransZorb保护电路。

 

 

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