什么是ESD？

ESD：Electro-Static discharge，静电释放。
当某一绝缘介质的两面分别出现正负电荷并逐渐累积时，会导致介质上的电压增加，直至高于击穿电压，从而绝缘介质发生电击穿，使得一部分绝缘介质变为导体，使电流能够通过。这就是静电的形成。在电流通过绝缘介质后，绝缘介质两面的正负电荷便会消失，加于该绝缘介质的电压也会恢复到零，因此静电放电只会在短时间之内出现。
静电放电可能会在产业上造成严重的有害影响，即使是看不见听不到的微小静电，也有可能置敏感电子设备于死地，造成电子部件（例如集成电路）的故障，这些电子器件在承受高压时可能会遭受永久性损坏。而静电现象小到我们毛衣摩擦，大到闪电雷鸣，人体静电更是无处不在。因此我们需要进行ESD试验，模仿生产生活中人体、设备之间产生的静电对使用产品的伤害，验证产品的抗静电性能。

试验设备

1.台式设备

本文主要以台式设备为例，其他类型设备（如落地式设备、不接地设备）在此不做讲述。台式设备的构成有以下几个主要部分：

1）非导电桌
放在接地参考平面上，高（0.8±0.8）m。为什么是非导电桌我想在座的各位聪明的脑瓜子都能想明白~

2）耦合板
垂直耦合板（VCP）和水平耦合板（HCP），两块耦合板均接入了两根带有470kΩ电阻的电缆，电缆要与接地参考平面连接。
HCP尺寸为（1.6±0.02）m X （0.8±0.02）m，平铺在非导电桌上，中心用一个绝缘支撑将受试设备和电缆与耦合板隔离。VCP尺寸为0.5m X 0.5m，与HCP互相垂直。

Q:耦合板的作用是什么?
A:参与进行直接放电或间接放电测试，在场耦合板上施加放电可产生瞬态电磁场和静电场从而模拟人体（环境）电场对设备的影响。Q:为什么接电阻？而且是两个？
A:这些接地电缆上的电阻器能耐受住放电电压，防止静电荷沿地线快速泄放，保证间接放电试验的正常进行。因为高阻抗容易积累电荷，将两个电阻放两端，静电荷产生的电流就会在两个电阻间来回反射直至消失，就减少了流到地上的电流。Q:为什么是470kΩ*2？
A:因为人体的对地电阻约1MΩ，两个470kΩ刚好差不多。

3）绝缘支撑
厚（0.5±0.05）mm，平铺在水平耦合板上，将受试设备和耦合板与电缆隔离开来，保持绝缘性能。

4）放电回路电缆、接地参考平面
放电回路电缆的长度为（2±0.2）m，其构成应使发生器满足放电波形要求。有足够的绝缘性能以防止在静电放电试验期间放电电流不通过其端口而流向人员或导电表面。
接地参考平面是一种0.25mm以上厚度的铜铝金属板或者0.65mm以上厚度的其他金属材料板，与保护接地系统相连接。

2.静电发生器

静电发生器主要由三部分组成：枪体、枪头、容阻。枪头分为尖枪头和圆枪头，尖枪头是接触放电的放电电极，圆枪头是空气放电的放电电极。容阻分为100pF+1500Ω（不上电模式）和150pF+300Ω（上电模式）两种。电阻越大，产生静电越大。

Q:为什么枪头这样设计呢？
A:尖头和圆头由于形状不同使得电场分布及强度不同，进而使得放电能力及效果也不同。空气放电主要是针对缝隙放电，圆枪头也是为了模拟人体手指端放电，使试验与实际情况保持一致性，提高结果准确性。而接触放电主要针对金属部位放电，采用尖端能精确定位放电点，必要时候可以穿破产品的漆膜，达到测试效果。

试验过程

1.布置验证

在此验证之前，要验证接地电缆的连接和位置。
对设备布置的验证是为了确定设备各部分都合乎标准规范，确保ESD试验布置可运行。ESD试验布置包括： ESD发生器；放电回路电缆；470k0泄放电阻；接地参考平面；形成放电路径的所有连接。受试设备与墙体距离0.8m以上。
要验证正确的ESD试验布置，一种验证方法是观察在低电压设置时对耦合板空气放电时产生的小火花，和在高电压设置下的大火花。因为来自ESD发生器的波形参数通常不会发生细微变化（例如：波形的上升时间和持续时间不会漂移)，最可能的失效是ESD发生器电压末送至放电电极，或者是电压控制失效。放电路径中的电缆、电阻或者连接导线的损坏、松脱或缺失，都会导致无法放电。

2.试验准备

静电放电分为直接放电和间接放电。
直接放电分为空气放电和接触放电，是直接对产品进行静电放电；间接放电是通过对耦合板放电形成静电场从而验证产品的抗干扰能力。对产品的验证效果：接触放电>空气放电>间接放电。我们一般只进行直接放电，不进行间接放电。

1）设置参数
电压：一般空气放电电压为±8kV，接触放电电压为±4kV，不同的产品具体要求不同，在此给出的是常用电压。
间隔：空气放电设置间隔为手动，此时每按下一次放电开关，放电电路闭合，形成一次静电放电，松开开关放电结束；接触放电设置间隔一般为1s，按下放电开关时应保持状态，每1s会释放一次静电，当释放静电次数达到该测试点要求后，松开开关放电结束。
次数：静电放电次数依据具体产品测试点要求进行设置。

2）做好防护准备
试验开始前，要佩戴防静电手环。测试桌上除待测对象外，不得摆放其它不相干物料。严禁在测试桌上进行其它样机通电，以免影响测试结果的准确性。

3.操作步骤

待测样品处于工作状态，一手握住放电枪，一手拿接地放电线，放电线离放电枪及测试样品20cm以外。以垂直方式将放电枪头对正测试点。
空气放电时：尽可能靠近但保持1~2mm距离。按住放电枪的扳机，听到“啪”的1声（放电完成）后松开扳机。
接触放电时：按住放电枪的扳机，对测试点进行连续放电，放电次数达到要求（放电完成）后松开扳机。
然后接地放电线扫一下被测试位置和放电枪枪头。同一测试点，按规定进行放电测试。试验过程中注意观看样品工作状态。

Q:为什么要佩戴防静电手环？
A:消除人体静电的影响。佩戴时需要将手环腕带接地，从而通过手环腕带到接地系统将人体产生的静电迅速释放。注意：使用时腕带必须与皮肤接触。Q:为什么放电后要用接地线扫一下测试位置与放电电枪？
A:这一步是为了消除测试点残留的电荷。如果不做这一步，电荷会残留在产品的某元器件上并不断累积，累积到一定程度时，会在下一次静电放电发生时将该元器件击穿，导致产品失能失效。

以上就是我对ESD的全部介绍啦，希望该文能够帮到你。本文原创，如若搬运，请私聊联系，如若使用，请注明出处。发现私用侵犯原创权利，将依法追责，谢谢。

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