三類ESD失效情況的對策
我們將引起ESD損傷的情況分為三類，對它們的分析和對策如表3所示。理論上講，在這些措施中任意一個對于減少ESD損傷都有效，但實際上理想的效果很難達到。這是因為：首先，沒有任何技術能夠保證萬無一失。抗靜電劑會有一定的時效性，過期就會失效，此時接地會時好時壞，或完全斷開。其次，某些措施可能限制一些防護措施的使用，或甚至將其完全排除在外。例如，卷盤包裝的覆蓋帶的粘貼面必須使用絕緣材料，才能將與載帶粘合在一起。
情況 |
操作 |
解決辦法 |
A |
1.移動時在表面產生靜電 |
使用抗靜電材料或在任意一個表面涂抗靜電劑 |
2.將器件帶到表面帶靜電物體的附近 |
物體表面使用耗散材料
保持空隙或/和使用屏蔽保護 |
3.器件在靠近表面帶靜電物體的附近時處于接地狀態(tài)（CDM） |
空氣離子化處理
使用靜電耗散材料 |
B |
1.由于運動讓絕緣材料的器件包裝產生靜電。 |
包裝材料使用抗靜電材料或使用抗靜電劑處理表面。 |
2.器件本身帶靜電 |
空氣離子化處理 |
3.器件帶靜電后處于接地狀態(tài)(CDM) |
使用靜電耗散材料 |
C |
1.由于人的活動產生靜電 |
手腕帶接地。 |
2.人體帶電 |
使用導電或靜電耗散地板和鞋 |
3.接觸器件將靜電傳遞到器件 |
房間系統(tǒng)空氣離子化
將器件隔離
使用靜電耗散包裝以減慢放電速度
使用導電材料分流靜電 |
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表3三類常見的ESD情況及ESD控制措施
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情況A。兩個表面間的運動產生靜電，敏感器件被放置在其電場中，而器件隨后又進行了接地。接觸的表面使用抗靜電材料可以解決操作1的問題。表面所產生的靜電可以通過靜電耗散材料、空氣離子化中和、使用空隙間隔或靜電屏蔽來消除。操作3的問題，可以通過使用靜電耗散材料來控制靜電泄放的速度。
情況B。情況A中，可以有多種途徑來解決操作3的問題，而情況B則不同，它是器件與其他材料接觸后自身帶電的情況。在情況A中，操作1的問題可以通過使用抗靜電材料或靜電耗散材料來解決，但對于情況B，器件本身的材料不可替換，不可能使用這兩種材料來解決問題。要滿足電路要求，制作器件的陶瓷或塑料材料須是高絕緣材料，同時對于防潮和防腐蝕也對材料提出了相應的要求。這些對于操作2問題的解決都有限制。此時器件包裝上有靜電荷，除非允許長時間，**的去除方法就是使用空氣離子化。操作3問題是導致失效操作，**可行的保護辦法就是避免導體接觸放電的器件，而改用靜電耗散材料與器件接觸。
對于像工作臺面這類大的材料，單獨使用一個105–1012Ω阻值的外接電阻并不是好的替代方法，這是因為離散電阻會產生寄生電容，它允許高頻大電流，導致典型的CDM的靜電損傷。
情況A和B由運動所導致，生產中經常會在器件的操作當中產生。我們所熟知的人為因素在這并不是ESD損傷的關鍵因素，而這些情況才是濟大的靜電損傷隱患，因為在生產過程中，它們會持續(xù)產生靜電。
情況C。相比而言，在生產車間，人員接地容易做到，HBM風險會越來越少。但是，即便是在檢查非常嚴密時，也偶爾會有操作員工不正確地使用手腕帶，導致其失去作用的情況出現，因而，包裝必須提供附加的保護。這種保護在缺少保護的工廠外，如線路板維修和保養(yǎng)環(huán)境下顯得更為重要。情況C描述的是帶電人體對器件的影響，以及包裝防護的措施。要防止情況C的出現，就要從原理上消除靜電，但這很少能做到。多數的抗靜電地墊是靜電耗散材料或靜電導電材料的。對于操作2的情況，實際上的做法是使用手腕帶，或將人體靜電泄放掉。另一個選擇是使用房間系統(tǒng)的空氣離子化，但成本高昂，且不能完全解決問題，因而很少使用。操作3的情況是將電荷傳遞給器件，可能是由于將器件或線路板從包裝袋中拿出，或直接接觸包裝所導致。假如此時未出現器件電解質擊穿，有兩個要求避免出現問題：即要適當增加與靜電源間的絕緣程度，避免快速放電，又要提供充分的靜電耗散導電性，讓靜電源靠近時，包裝表面的放電緩慢。
多數抗靜電的靜電耗散包裝袋材料能夠提供充分的保護，但對于高敏感器件（敏感電壓低于100V）來說，還需要更多的考慮。使用剛性材料能夠確保有效的空氣間距，減小與外界靜電源的耦合，提供充分的附加保護。
理解和掌握ESD防護措施重要性和效果的各種觀點還有一個益處就是，能夠就防靜電用品廠商對其產品和材料所稱的功能和技術指標進行評估判斷。在面對必須使用導電材料的斷言時，以下幾點可能是你必須注意的：
?器件在靜電場中由于電介質擊穿所造成的簡單失效比ESD失效少得多。
?靜電場可以通過運用空氣間隙減少耦合電容的方式減小。
?能夠擊穿靜電耗散材料包裝袋的電壓可能不會低于5000V。
?多數有關屏蔽效果的研究所顯示的結果是極端惡劣環(huán)境下的情況。
?增強周邊環(huán)境的導電性會增加器件CDM損傷的可能性，過強的導電性是不必的。
?在只有HBM數據的前提下，對多數的敏感器件使用導電材料不是理性的做法。這是因為器件耐受的靜電壓要比得到的數據高很多（因為HBM測試時，器件是直接接地狀態(tài)的）。HBM數據與介質擊穿的敏感度不相關，是否選用屏蔽包裝進行ESD保護要看CDM數據。
? 大量實踐表明，線路板不使用屏蔽材料，同樣能得到有效的ESD保護。
