?ESD?（Electrostatic Discharge）即?靜電放電?，指帶電物體間因電勢(shì)差突然失衡導(dǎo)致的瞬時(shí)電流釋放現(xiàn)象。在電子領(lǐng)域，ESD是器件損壞的主要誘因之一。
靜電危害的認(rèn)知始于重大事故的警示。
1967年，美國(guó)“福萊斯特”號(hào)航母因?qū)椘帘谓宇^失效引發(fā)靜電點(diǎn)火，導(dǎo)致爆炸并造成1.34億美元損失和134人傷亡；1969年，荷蘭、挪威、英國(guó)三艘超級(jí)油輪接連因洗艙靜電爆炸。這些事件迫使全球工業(yè)界正視ESD風(fēng)險(xiǎn)。早期防護(hù)依賴電阻、電容等被動(dòng)元件分散電荷，技術(shù)手段簡(jiǎn)陋且集中于軍工、航天領(lǐng)域。中國(guó)于1981年成立靜電專業(yè)委員會(huì)，標(biāo)志系統(tǒng)性研究的開端。
隨著集成電路的普及，防護(hù)技術(shù)進(jìn)入快速迭代期。20世紀(jì)80年代，TVS（瞬態(tài)電壓抑制器）二極管成為主流，利用反向擊穿特性泄放靜電。但CMOS工藝取代TTL后，器件尺寸縮小導(dǎo)致魯棒性下降，催生了GGNMOS（柵接地NMOS）、GDPMOS等主動(dòng)防護(hù)結(jié)構(gòu)，Soft Tie技術(shù)則通過(guò)降低寄生電容適配高頻電路。21世紀(jì)初，SCR（硅控整流器）、LVTSCR（低壓觸發(fā)SCR）等高效器件商用化，響應(yīng)速度與鉗位能力顯著提升。系統(tǒng)級(jí)防護(hù)理念趨于成熟，例如Rail-Based策略通過(guò)專用泄放路徑管理多電壓域芯片風(fēng)險(xiǎn)，Stack結(jié)構(gòu)解決高壓端口防護(hù)需求。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（如IEC 61340系列）與中國(guó)國(guó)標(biāo)（GB/T 20158）的完善，進(jìn)一步規(guī)范了設(shè)計(jì)流程。
近年，芯片小型化使CDM（帶電設(shè)備放電）失效風(fēng)險(xiǎn)凸顯，防護(hù)單元被集成至芯片內(nèi)部，結(jié)合版圖優(yōu)化降低寄生效應(yīng)。應(yīng)用場(chǎng)景的多元化推動(dòng)技術(shù)定制化：汽車電子需耐高溫器件，物聯(lián)網(wǎng)依賴低寄生電容SCR，5G通信采用高介電常數(shù)材料減少信號(hào)干擾。柔性電子皮膚等智能感知材料甚至將ESD防護(hù)與壓力、溫度傳感融合，拓展至可穿戴領(lǐng)域。現(xiàn)代ESD防護(hù)已形成“材料-器件-系統(tǒng)-環(huán)境”的全鏈條體系。
“堵”與“疏”，本質(zhì)是通過(guò)物理隔離阻斷靜電入侵和低阻抗路徑定向泄放電荷的雙重策略，形成對(duì)靜電放電能量的系統(tǒng)性管控。這一理念源于對(duì)靜電特性的深刻認(rèn)知——靜電電壓可高達(dá)數(shù)萬(wàn)伏，但電量極小（微庫(kù)侖級(jí)），且放電時(shí)間極短（納秒級(jí)）。
“堵”是通過(guò)絕緣處理來(lái)避免靜電放電，疏則是設(shè)計(jì)靜電導(dǎo)入大水池的路徑。“堵”的核心在于阻斷靜電侵入敏感電路的路徑。通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增加外殼與內(nèi)部電路的距離，例如將殼體縫隙到PCB的間距拉大至≥4mm，可使8kV的靜電能量在空氣中自然衰減歸零。對(duì)于金屬裝飾件或接口等易放電部位，采用絕緣涂層、密封膠填充縫隙，或加裝金屬屏蔽蓋阻斷空氣擊穿（8kV空氣放電的擊穿距離約6mm）。非導(dǎo)電外殼則通過(guò)噴涂EMI導(dǎo)電漆形成屏蔽層，將靜電電荷導(dǎo)至外殼接地，同時(shí)抑制EMI干擾。
“疏”的核心是為靜電提供安全高效的低阻抗泄放路徑，將其導(dǎo)入“大地水池”（如PCB地平面）。由于靜電電量微小，需通過(guò)多層PCB設(shè)計(jì)（≥4層）和完整覆銅地平面擴(kuò)大電荷容納能力；雙面板則需交織電源/地柵格（柵格尺寸≤13mm）。泄放路徑設(shè)計(jì)遵循三原則：遠(yuǎn)離敏感電路、盡快釋放到大水池、在易損傷路徑增加電阻。靜電的電壓很高但電量小，設(shè)計(jì)時(shí)需考慮PCB的層數(shù)和面積以擴(kuò)充“水池”容量。
ESD設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于有效的管理靜電，確保設(shè)備安全。簡(jiǎn)而言之，ESD防護(hù)如同治水：“堵”為盾，以絕緣屏障抵御萬(wàn)伏高壓；“疏”為渠，以低阻路徑納微庫(kù)侖電荷。二者缺一不可，唯有在結(jié)構(gòu)、電路、材料層面協(xié)同設(shè)計(jì)，方能在瞬時(shí)靜電沖擊中守護(hù)電子設(shè)備的“微觀世界”。
ESD接地夾：ESD接地夾是用于將易受放電事件影響的設(shè)備直接接地的工具。通過(guò)這種方式合適地接地后，ESD（靜電放電）損壞的風(fēng)險(xiǎn)大大降低。
防靜電腕帶（通常稱為ESD腕帶）：與靜電接地夾的工作原理基本相同，只是它們將用戶連接到地面，而不是正在處理的電氣設(shè)備。
粘塵滾輪：也稱為粘性輥或防靜電粘塵滾輪，在ESD控制和潔凈室環(huán)境中被廣泛使用。
防靜電袋：用于存放易受靜電影響的電子產(chǎn)品。當(dāng)您購(gòu)買主板、顯卡或任何含有印刷電路板的設(shè)備時(shí)，它們通常會(huì)被裝在防靜電袋中。
ESD鞋：ESD安全鞋和防靜電鞋這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)可能經(jīng)常被交替使用，但從技術(shù)上講，在定義上略有不同。兩者都有助于通過(guò)快速將任何潛在電荷傳導(dǎo)到地面，最大限度地減少佩戴者四處移動(dòng)引起的靜電積聚。
ESD墊: 靜電控制接地墊。通常由ESD安全橡膠或類似材料制成。
ESD手套: 用于電子產(chǎn)品的防靜電手套，通常稱為靜電放電安全手套，幾乎在所有潔凈室和靜電控制環(huán)境中都需要佩戴。它們使得處理諸如PCB、主板和背板等物品和組件更加安全，而不會(huì)有突然靜電放電到敏感組件的風(fēng)險(xiǎn)。
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