esd 全称是 electrostatic discharge,中文名称是静电放电,简单理解就是带静电的物体之间,电位差达到一定程度之后,电荷瞬间快速释放的现象,这个现象在电子制造行业非常重要,因为芯片电路板这类精密元器件,很容易被 esd 产生的瞬间高压击穿损坏,很多时候元器件外表看不出破损,但是内部电路已经受损,后续使用会出现不稳定故障,也就是业内常说的静电敏感器件损伤,esd 不只是工厂生产环节需要管控,日常拿主板显卡手机维修的时候,人体本身就会携带静电,不做防护就很容易产生 esd 损坏元件,学习 esd 相关知识,核心就是理解它的产生原理,危害形式,还有对应的防护措施,很多新手只知道 esd 是静电,但是不清楚它会造成隐性损伤,所以在维修和生产的时候经常忽略防静电操作,最终造成器件报废。
一 esd 基础核心信息表
| 项目 | 详细说明 |
|---|---|
| 英文全称 | electrostatic discharge |
| 中文名称 | 静电放电 |
| 产生原因 | 不同材质摩擦分离之后产生静电积累,电位差击穿空气形成瞬间放电 |
| 主要危害 | 击穿半导体内部栅极,造成元器件硬损坏或者隐性软损伤 |
| 管控行业 | 电子制造 SMT 半导体 电路板维修 精密仪器装配 |
二 esd 产生原理与两种损伤类型
第一步 静电积累,人体塑料包装地毯这类不同材料相互摩擦,电荷转移之后就会累积静电,人体静电经常可以达到几千伏,虽然电流很小,但是瞬间电压很高。
第二步 发生 esd 放电,当带静电物体靠近静电敏感元件,两者电位差足够大,空气被击穿,电荷瞬间释放,也就是 esd 事件发生。
第三步 硬损伤,元器件直接击穿烧毁,通电之后直接失效,这种故障很容易发现。
第四步 软损伤,元器件没有直接报废,但是内部性能下降,耐压能力变弱,后续使用一段时间才出现死机报错不稳定,这种隐性损伤是 esd 最麻烦的地方,很难排查。
三 常见 esd 防护手段
防静电手腕带,维修人员佩戴,把人体静电持续导泄到接地端,是最基础防护工具。
防静电台垫,工作台铺设,台面接地,放置元器件的时候减少静电积累。
防静电包装袋,静电敏感芯片主板使用屏蔽袋包装,隔绝外部 esd 放电冲击。
防静电服防静电鞋,工厂车间人员全套防护,配合车间接地地坪。
离子风机,针对无法接地的绝缘物体,中和表面静电,减少 esd 发生概率。
四 拓展补充
esd 测试也是电子产品出厂必做项目,产品需要按照 esd 标准做接触放电和空气放电测试,验证产品抗静电能力,只有通过 esd 测试,产品在用户日常使用遇到静电的时候才不容易损坏,消费电子汽车电子领域对 esd 等级要求会更高。
【常见问题】
问题 1 esd 静电放电为什么会损坏芯片
回答 1 esd 是静电瞬间高压放电,芯片内部栅极结构非常脆弱,esd 产生的瞬时高压会直接击穿绝缘层,造成硬损坏或者隐性软损伤,所以芯片属于 esd 静电敏感器件,操作的时候必须做防静电防护。
问题 2 人体会不会产生 esd
回答 1 人体活动摩擦之后会积累静电,接触电子元件的时候就会发生 esd 静电放电,这也是维修电脑主板显卡最常见的 esd 损坏来源,所以维修前一般要佩戴防静电手环释放人体静电。
问题 3 esd 硬损伤和软损伤有什么区别
回答 1 esd 硬损伤是元件当场击穿报废,通电直接失效,esd 软损伤是元件没有立刻损坏,但是内部性能劣化,后期不稳定,学习 esd 是指什么的时候一定要区分这两种损伤,软损伤排查难度更高。
问题 4 esd 测试是什么意思
回答 1 esd 测试就是检验电子产品抵抗 esd 静电放电冲击能力的试验,分为接触放电和空气放电,产品需要满足对应的 esd 等级标准,保证日常使用遇到静电不会失效。
【免责申明】
本文内容为 esd 静电放电基础科普,相关测试标准和防护规范会随行业标准更新,实际生产维修请遵循企业内部规范以及对应国标要求,本文仅作为基础知识参考。


