?ESD?（Electrostatic Discharge）即?靜電放電?，指帶電物體間因電勢差突然失衡導(dǎo)致的瞬時電流釋放現(xiàn)象。在電子領(lǐng)域，ESD是器件損壞的主要誘因之一。
靜電危害的認知始于重大事故的警示。
1967年，美國“福萊斯特”號航母因?qū)椘帘谓宇^失效引發(fā)靜電點火，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、英國三艘超級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。早期防護依賴電阻、電容等被動元件分散電荷，技術(shù)手段簡陋且集中于軍工、航天領(lǐng)域。中國于1981年成立靜電專業(yè)委員會，標(biāo)志系統(tǒng)性研究的開端。
隨著集成電路的普及，防護技術(shù)進入快速迭代期。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等主動防護結(jié)構(gòu)，Soft Tie技術(shù)則通過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)級防護理念趨于成熟，例如Rail-Based策略通過專用泄放路徑管理多電壓域芯片風(fēng)險，Stack結(jié)構(gòu)解決高壓端口防護需求。國際標(biāo)準(zhǔn)（如IEC 61340系列）與中國國標(biāo)（GB/T 20158）的完善，進一步規(guī)范了設(shè)計流程。
近年，芯片小型化使CDM（帶電設(shè)備放電）失效風(fēng)險凸顯，防護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)用場景的多元化推動技術(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)材料減少信號干擾。柔性電子皮膚等智能感知材料甚至將ESD防護與壓力、溫度傳感融合，拓展至可穿戴領(lǐng)域。現(xiàn)代ESD防護已形成“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，形成對靜電放電能量的系統(tǒng)性管控。這一理念源于對靜電特性的深刻認知——靜電電壓可高達數(shù)萬伏，但電量極?。ㄎ靵黾墸曳烹姇r間極短（納秒級）。
“堵”是通過絕緣處理來避免靜電放電，疏則是設(shè)計靜電導(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。通過結(jié)構(gòu)設(shè)計增加外殼與內(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，需通過多層PCB設(shè)計（≥4層）和完整覆銅地平面擴大電荷容納能力；雙面板則需交織電源/地柵格（柵格尺寸≤13mm）。泄放路徑設(shè)計遵循三原則：遠離敏感電路、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)計時需考慮PCB的層數(shù)和面積以擴充“水池”容量。
ESD設(shè)計的關(guān)鍵在于有效的管理靜電，確保設(shè)備安全。簡而言之，ESD防護如同治水：“堵”為盾，以絕緣屏障抵御萬伏高壓；“疏”為渠，以低阻路徑納微庫侖電荷。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，方能在瞬時靜電沖擊中守護電子設(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。通過這種方式合適地接地后，ESD（靜電放電）損壞的風(fēng)險大大降低。
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)您購買主板、顯卡或任何含有印刷電路板的設(shè)備時，它們通常會被裝在防靜電袋中。
ESD鞋：ESD安全鞋和防靜電鞋這兩個術(shù)語可能經(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，而不會有突然靜電放電到敏感組件的風(fēng)險。
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