工業(yè)平板電腦靜電接觸放電與空氣放電測試方式

一、術語及定義

1、靜電：物體表面過剩或不足的靜止的電荷．

2、靜電場：靜電在其周圍形成的電場．

3、靜電放電：兩個具有不同靜電電位的物體，由于直接接觸或靜電場感應引起兩物體間的靜電電荷的轉移．靜電電場的能量達到一定程度后，擊穿其間介質而進行放電的現(xiàn)象就是靜電放電．

4、靜電敏感度：元器件所能承受的靜電放電電壓．

5、靜電敏感器件：對靜電放電敏感的器件．

6、接地：電氣連接到能供給或接受大量電荷的物體，如大地、船等．

7、中和：利用異性電荷使靜電消失．

8、防靜電工作區(qū)：配備各種防靜電設備和器材，能限制靜電電位，具有明確的區(qū)域界限和專門標記的適于從事靜電防護操作的工作場地． 

二、靜電的產(chǎn)生

1、摩擦：在日常生活中，任何兩個不同材質的物體接觸后再分離，即可產(chǎn)生靜電，而產(chǎn)生靜電的最普通方法，就是摩擦生電．材料的絕緣性越好，越容易摩擦生電．另外，任何兩種不同物質的物體接觸后再分離，也能產(chǎn)生靜電．

2、感應：針對導電材料而言，因電子能在它的表面自由流動，如將其置于一電場中，由于同性相斥，異性相吸，正負離子就會轉移．

3、傳導：針對導電材料而言，因電子能在它的表面自由流動，如與帶電物體接觸，將發(fā)生電荷轉移．

三、靜電對電子工業(yè)的影響

集成電路元器件的線路縮小，線路面積減小，耐壓降低，使得器件耐靜電沖擊能力的減弱，靜電電場（Static Electric Field）和靜電電流（ESDcurrent）成為這些高密度元器件的致命殺手．同時大量的塑料制品等高絕緣材料的普遍應用，導致產(chǎn)生靜電的機會大增．日常生活中如走動、空氣流動、搬運等都能產(chǎn)生靜電．人們一般認為只有CMOS類的晶片才對靜電敏感，實際上，集成度高的元器件電路都很敏感．

A、靜電對電子元件的影響：

1） 靜電吸附灰塵，改變線路間的阻抗，影響產(chǎn)品的功能與壽命．

2） 因電場或電流破壞元件的絕緣或導體，使元件不能工作（完全破壞).

3）因瞬間的電場或電流產(chǎn)生的熱，使元件受傷，雖能工作，但壽命受損．

B、靜電損傷的特點：

1、隱蔽性——人體不能直接感知靜電，除非發(fā)生靜電放電；但發(fā)生靜電放電，人體也不一定能有電擊的感覺，這是因為人體感知的靜電放電電壓為2-3KV．

2、潛伏性——有些電子元器件受到靜電損傷后性能沒有明顯的下降，但多次累加放電會給器件造成內(nèi)傷而形成隱患，而且增加了器件對靜電的敏感性，已產(chǎn)生的問題并無任何方法可治愈．

3、隨機性——電子元件什么情況下會遭受到靜電破壞呢？可以這么說，從一個元件生產(chǎn)后一直到它損壞以前所有的過程都受到靜電的威脅，而這些靜電的產(chǎn)生也具有隨機性．由于靜電的產(chǎn)生和放電都是瞬間發(fā)生的，極難預測和防護．

4、復雜性——靜電放電損傷元件工作，因電子產(chǎn)品的精細，微小的結構特點而費時、費事、費錢，要求較復雜的技術往往需要使用掃描電鏡等精密儀器，即使如此有些靜電損傷現(xiàn)象也難以與其他原因造成的損傷加以區(qū)別，使人誤把靜電損傷失效當作其它失效，這是對靜電放電損害未充分認識之前，常常歸咎于早期失效或情況不明的失效，從而不自覺的掩蓋了失效的真正原因．

5、嚴重性——ESD問題表面上看來只影響了制成品的用家，但實際上亦影響了各層次的制造商，如：保用費、維修及公司的聲譽等等．

6、靜電在工業(yè)生產(chǎn)中造成的危害 靜電的產(chǎn)生在工業(yè)生產(chǎn)中是不可避免的，其造成的危害主要可歸結為以下兩種機理：

直接放電：直接對DUT實施放電的試驗方法。間接放電：對DUT附近的耦合板實施放電，一般用來模擬人體對DUT附近的物體進行放電。接觸放電：在發(fā)生放電之前，將ESD發(fā)生器的放電電極尖端保持與DUT接觸，通過觸發(fā)發(fā)生器內(nèi)部的放電開關對DUT進行放電；接觸放電的金屬電極頂端為尖狀。

空氣放電：將發(fā)生器的電極充電到試驗電壓，然后以規(guī)定的速度接近DUT，當發(fā)生器的放電尖端足夠接近DUT時，放電尖端和試驗點之間的電介質材料被擊穿，通過電弧進行放電；空氣放電的金屬電極頂端為圓形。

DUT的狀態(tài)DUT存在帶電與不帶電兩種狀態(tài)；帶電狀態(tài)模擬DUT在工作時出現(xiàn)的ESD場景；而不帶電狀態(tài)模擬DUT在生產(chǎn)過程或維修過程中出現(xiàn)的ESD場景。一般的RC阻容網(wǎng)絡選取規(guī)則標準中規(guī)定，使用2KΩ電阻，模擬人體直接通過皮膚放電；而使用330Ω電阻，模擬人體通過金屬部分（例如鑰匙）放電。DUT安裝在車輛上容易接觸的位置時，電容選取330pF，否則選取150pF。需要注意的是，實際上根據(jù)參考標準的不同，是有一些出入的。