电子元器件抗ESD技术讲义（一）.doc

电子元器件抗ESD技术是电子工程领域中的重要研究方向，尤其在现代微电子技术高速发展的背景下，ESD（Electrostatic Discharge，静电放电）对电子设备造成的损害越来越受到重视。本讲义主要涵盖了电子元器件抗ESD损伤的基础知识，包括静电和静电放电的基本概念、历史发展、产生机制、来源以及放电模式等。 1. 静电和静电放电的定义与特点 静电是指物体表面由于电荷不平衡而产生的静止电荷状态。静电放电则是指静电积累到一定程度时，通过某种途径瞬间释放能量的过程。ESD的特点通常包括高电压、短时间、大电流和快速能量转移。这种突发性的能量释放可能导致电子元器件的永久性损坏，如击穿绝缘层、烧蚀导体或引起内部热应力。 2. 静电认识的发展历史 人类对静电的认识可以追溯到古希腊时期，随着科技的进步，人们对静电的理解不断深入。20世纪以来，尤其是微电子技术的崛起，ESD问题逐渐成为电子工业中不可忽视的问题，推动了抗ESD技术的研究和发展。 3. 静电的产生 静电的产生主要有两种方式：摩擦生电和感应生电。摩擦生电是两个不同物质相互接触并分离时，由于电子转移导致的电荷不平衡；感应生电则是当带电物体靠近不带电物体时，电场作用使不带电物体表面电荷重新分布，形成新的电荷极化。 4. 静电的来源 静电来源广泛，包括人体静电、仪器设备静电、器件本身静电以及其他各种环境因素。人体静电主要源于人体与衣物或其他材料的摩擦；仪器设备静电可能来自操作过程中的摩擦、感应或电源线引入；器件本身在制造、封装和运输过程中也可能产生静电；其他如空气湿度、温度变化等环境因素也会影响静电的产生和积累。 5. 静电放电的模式 静电放电通常分为三类：带电人体模型（Human Body Model，HBM）、带电机器模型（Machine Model，MM）和充电设备模型（Charged Device Model，CDM）。HBM主要模拟人体与电子设备的接触放电，MM则模拟设备间的放电，而CDM关注的是电子元器件自身带电后的放电情况。 了解这些基本概念后，工程师们可以采取相应的防护措施，如使用防静电材料、建立ESD防护系统、实施接地策略等，以减少ESD对电子元器件的危害，确保产品的可靠性和稳定性。在设计和生产过程中，对ESD的控制和预防是至关重要的，这不仅涉及到产品质量，也直接影响到企业的经济效益和技术竞争力。