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静电的认知

#静电#你在你周围看到的一切都是由原子组成的——你的鼠标、键盘、屏幕、咖啡等。每个原子都是由一个原子核构成的，原子核包括带正电的质子和一个或多个带负电的电子。由于原子具有相同数量的电子和质子，因此它本身不带电荷。

防静电手腕带，静电手环

然而，不幸的是，所有材料都会因摩擦充电并产生静电电荷。大多数情况下，这是通过接触和分离发生的。比如以下的日常生活例子：

打开塑料袋

梳理头发

在地板上行走

摩擦生电，静电放电，静电吸附

“对于大多数人来说，静电的表现为接收良好的收音机因静电干扰发出的噪音或噼啪声，或者在走过铺有地毯的房间或离开汽车座椅后触摸金属物体时所经历的静电电击。当衣服从干衣机拿出来后粘在一起时，也可能会观察到静电。大多数时候，人们在天气寒冷干燥时也容易观察到静电。”“虽然许多人倾向于认为静电是静止的或不运动的，但当它停止静止时，静电可能会带来更严重的隐患。[ESD手册ESDTR20.20第2.1节静电基础介绍]

当两种材料接触然后分离时，可能会发生电子从一个表面到另一个表面的转移。产生的静电量取决于接触或分离的材料、摩擦、接触或分离的面积以及环境的相对湿度。在较低的相对湿度下（因为环境更干燥），电荷产生会显着增加。普通塑料通常会产生最大的静电荷。

“静电荷最常由两种材料的接触和分离形成。尽管不同的材料倾向于释放更高水平的静电荷，但这些材料可能是相似的或不同的。一个例子是一个人走过地板。当人的鞋底接触时会产生静电，然后与地板表面分离。另一个例子是滑入或滑出袋子、杂志或管子的电子设备。》

静电放电(ESD)

如果两个物品处于不同的静电电荷水平（即一个带正电，另一个带负电）并且彼此接近，则可能会发生火花或静电放电(ESD)。静电电荷的这种快速、自发的转移会产生热量并熔化电子元件中的电路。

静电放电,静电电击

静电放电（ESD）事件每时每刻都在我们身边发生，然而，其中大部分是看不见或感觉不到的。一个人要是能感觉到的静电放电(ESD)（可怕的“电击”），需要大约2,V的放电电压。如果要真正用眼睛看到ESD（以电弧的形式，例如闪电），则需要更大的电压。

日常生活中的静电放电（ESD）可能很烦人，但它通常是无害的。然而，在电子行业中ESD是隐藏的敌人。通过将静电放电造成的损害与病毒或细菌对人体的医疗污染进行比较，可以更深刻地了解不可见和不可检测的静电放电事件造成的损害。虽然看不见，但它们会造成严重的损害。在医院中，针对这种无形威胁的防御措施是广泛的污染控制程序，包括消毒。在电子行业，就是静电保护；我们将在后面的文章中对此进行详细介绍。

您每天进行的许多常见的活动都可能会在您的身上产生对电子元件有害的电荷。其中一些活动包括：

走过地毯：1,V至35,V

走过未经处理的地板：V至12,V

坐在椅子上：V至6,V

从桌子上拿起一个普通的塑料袋：1,V到20,V

许多CMOS元件在低于1伏特的静电放电下就会被损坏。一些非常复杂的组件甚至会被低至10伏特的电荷损坏。

现在我们已经确定了ESD是什么，并了解到ESD会损坏电子元件。但这种损伤到底是什么样的呢?

在静电行业中分灾难性故障和潜在缺陷。ESD手册ESDTR20.20第2.7节设备损坏-类型和原因“电子设备的静电损坏可能发生在从设备制造到系统的现场服务的任何地点。在不受控制的环境中操作设备或使用不良的ESD控制措施会导致设备损坏。通常情况下，破坏可以表现为灾难性的故障、参数变化或未察觉的参数变化(潜在缺陷)。”

当一个器件损坏到已经死机并且永远不会再次运行时，就会发生灾难性故障。在这些情况下，ESD事件可能导致金属熔化、结击穿或氧化物失效。这是最容易发现的ESD损坏类型，因为它可以在检查和测试期间检测到。

当静电削弱或损伤组件，使其在测试期间仍能正常工作时，就会存在潜在缺陷，设备的使用寿命可能会大大缩短。但随着时间的推移，含有潜在缺陷的设备的产品或系统，在用户将其投入使用后，可能在您的客户手中，一个潜在的缺陷可能变成一个灾难性的故障。灾难性的故障是直接的:它们可以在制造的早期阶段被检测和修复。这也是成本最低的静电损害类型。

另一方面，潜在缺陷不仅难以发现，而且还会严重影响公司产品的声誉。潜在的缺陷可能会导致间歇性的故障，这会非常令人沮丧：客户退回的产品存在问题，但是工厂却未能检测到，最终在问题没有解决的情况下再次回到客户那里。

静电损伤，PCB受到静电电击

修复潜在缺陷的成本随着故障在系统中移动而增加。据行业专家估计，电子行业因静电放电造成的产品损失在8%到33%之间。也有一些人认为ESD损坏的实际成本每年高达数十亿美元。

结论：静电是电子行业的隐形敌人；

它是感觉不到的

它是看不见的

通过正常的检查程序不一定能发现它。

因此，找到你的工厂中最敏感的物品是至关重要的。科技技术一直在进步，电子电路越来越小，这导致组件内绝缘体和电路的微观间距减小。虽然这对于期待拥有更好、更快和更强大的计算机、平板电脑、手机等的消费者来说是个好消息，但对于制造商来说却是个坏消息，技术的发展导致设备对静电更加敏感。因此，需要适当的ESD保护现在比以往任何时候都更重要。

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