2.3 现代电子装联工作场地的静电防护要求

2.3.1 静电和静电的危害

1.静电的产生

静电是一种电能，它存留于物体表面，是正负电荷在局部范围内失去平衡的结果，是通过电子或离子的转换而形成的。静电现象是电荷在产生和消失过程中产生的电现象的总称。如摩擦起电、人体起电等现象。

当两种材料一起摩擦，一种丢失电子，而另一种则收集电子。前者正充电，而后者则负充电。静电是一个物体上的非移动的充电。如果有机会，该物体将放掉充电，又回到中性（如在门把上的火花这种情况）。这种充电释放就是ESD，静电放电。绝缘体趋向于保持其静电充电集中在一个不动的区域，因此电压可能很高。导体趋向于均衡充电，并把它传导给接触到的接地物体。

2.静电的危害

静电的产生在许多领域会带来重大危害和损失。例如，在第一个“阿波罗”载人宇宙飞船中，由于静电放电导致爆炸，使三名宇航员丧生；在火药制造过程中，由于静电放电，造成爆炸伤亡的事故时有发生；在电子工业中，随着集成度越来越高，集成电路的内绝缘层越来越薄，互连导线宽度与间距越来越小，如CMOS器件绝缘层的典型厚度约为0.1μm，其相应耐击穿电压为80～100V；VMOS器件的绝缘层更薄，击穿电压为30V。而在电子产品制造及运输、存储等过程中所产生的静电电压远远超过MOS器件的击穿电压，往往会使器件产生硬击穿或软击穿（器件局部损伤）现象，使其失效或严重影响产品的可靠性。例如，在带负极的塑料板的表面和接地的金属电极一接近，发生的静电放电现象，如图2.4所示。

图2.4 带负极的塑料板表面和接地金属电极间发生的静电放电现象

从地毯上走过，抓住门的把手，火花产生了。这个现象就是人们所知的静电放电（ESD）。远远低于人类所能感觉的静电可能毁坏敏感的电子元器件。微型的ESD闪电渗透到电子器件脆弱的结构内，对器件将是毁灭性的。有些集成电路含有多达4百万个单独的元件，单个元件的尺寸只有0.18µm。只需要10V的ESD就可毁坏IC内部的某些极小的零件和迹线。人类必须对这个潜在问题有高度的警觉。