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。
随着科技发展，静电现象已在静电喷涂、静电纺织、静电分选、静电成像等领域得到广泛的有效应用。但在另一方面，静电的产生在许多领域会带来重大危害和损失。例如在*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（ESD），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，例如CMOS器件绝缘层的典型厚度约为0．1μm，其相应耐击穿电压在80-100V；VMOS器件的绝缘层更薄，击穿电压在30V。而在电子产品制造中以及运输、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。
为了控制和消除ESD，美国、西欧和日本等发达国家均制定了国家、军用和企业标准或规定。从静电敏感元器件的设计、制造、购买、入库、检验、仓储、装配、调试、半成品与成品的包装、运输等均有相应规定，对静电防护器材的制造使用和管理也有较严格的规章制度要求。我国也参照标准制定了军用和企业标准。例如有航天部、机电部、石油部等标准。
2．静电敏感器件（SSD）
对静电反应敏感的器件称为静电敏感元器件（SSD）。静电敏感器件主要是指超大规模集成电路，特别是金属化膜半导体（MOS电路）。表1为静电敏感器件的分级表。可根据SSD分级表，针对不同的SSD器件，采取不同的静电防护措施。
3．电子产品制造中的静电源
（1）人体的活动，人与衣服、鞋、袜等物体之间的摩擦、接触和分离等产生的静电是电子产品制造中主要静电源之一。人体静电是导致器件产生硬（软）击穿的主要原因。人体活动产生的静电电压约0．5-2KV。另外空气湿度对静电电压影响很大，若在干燥环境中还要上升1个数量级。表2为相对湿度对与人体活动带电的关系。
人体带电后触摸到地线，会产生放电现象，人体就会产生不同程度的电击感反应，其反应的程度称为电击感度。表3为不同静电压放电过程中人体的电击感度。
（2）化纤或棉制工作服与工作台面、坐椅摩擦时，可在服装表面产生6000V以上的静电电压，并使人体带电，此时与器件接触时，会导致放电，容易损坏器件。
（3）橡胶或塑料鞋底的绝缘电阻高达1013Ω，当与地面摩擦时产生静电，并使人体带电。
（4）树脂、漆膜、塑料膜封装的器件放人包装中运输时，器件表面与包装材料摩擦能产生几百伏的静电电压，对敏感器件放电。
（5）用PP（聚丙烯）、PE（聚乙烯）、PS（聚内乙烯）、PVR（聚胺脂）、PVC和聚脂、树脂等高分子材料制作的各种包装、料盒、周转箱、PCB架等都可能因摩擦、冲击产生1-3．5KV静电电压，对敏感藉件放电。
（6）普通工作台面，受到摩擦产生静电。
（7）混凝土、打腊抛光地板、橡胶板等绝缘地面的绝缘电阻高，人体上的静电荷不易泄漏。
（8）电子生产设备和工具方面：例如电烙铁、波峰焊机、再流焊炉、贴装机、调试和检测等设备内的高压变压器、交／盲流电路都会在设备卜感应出静电。如果设备静电泄放措施不好，都会引起敏感器件在制造过程中失效。烘箱内热空气循环流动与箱体摩擦、CO2低温箱冷却箱内的CO2蒸汽均会可产生大量的静电荷。
4．静电防护原理
电子产品制造中，不产生静电是不可能的。产生静电不是危害所在，其危害所在于静电积聚以及由此产生的静电放电。静电防护的核心是“静心消除”。
静电防护原理：
（1）对可能产生静电的地方要防止静电积聚。采取措施在安全范围内。
（2）对已经存在的静电积聚迅速消除掉，即时释放。
5．静电防护方法
（1）使用防静电材料：金属是导体，因导体的漏放电流大，会损坏器件。另外由于绝缘材料容易产生摩擦起电，因此不能采用金属和绝缘材料作防静电材料。而是采用表面电阻l×105Ωcm以下的所谓静电导体，以及表面电阻1×105-1×108Ωcm的静电亚导体作为防静电材料。例如常用的静电防护材料是在橡胶中混入导电碳黑来实现的，将表面电阻控制在1×106Ωcm以下。
（2）泄漏与接地：对可能产生或已经产生静电的部位进行接地，提供静电释放通道。采用埋大地线的方法建立“独立”地线。使地线与大地之间的电阻＜10Ω。（参见GBJl79或SJ／T10694—1996）
静电防护材料接地方法：将静电防护材料（如于作台面垫、地垫、防静电腕带等）通过1MΩ的电阻接到通向独立大地线的导体上（参见SJ／T10630-1995）。串接1MΩ电阻是为了确保对地泄放＜5mA的电流，称为软接地。设备外壳和静电屏蔽罩通常是直接接地，称为硬接地。
IPC-A-610C标准中推荐的防静电工作台接地方法如图1。
UT=U0L1/RC
式中UT-T时刻的电压（V）U0一起始电压（V）R-等效电阻（Ω）C-导体等效电容（pf）
一般要求在1秒内将静电泄漏。即1秒内将电压降至1OOV以下的安全区。这样可以防止泄漏速度过快、泄漏电流过大对SSD造成损坏。若U0=500V，C=200pf，想在1秒内使UT达到100V，则要求R=1．28×109Ω。因此静电防护系统中通常用1MΩ的限流电阻，将泄放电流限制在5mA以下。这是为操作安全设计的。如果操作人员在静电防护系统中，不小心触及到220V工业电压，也不会带来危险。
（4）非导体带静电的消除：对于绝缘体上的静电，由于电荷不能在绝缘体上流动，因此不能用接地的方法消除静电。可采用以下措施：
（a）使用离子风机—离子风机产生正、负离子，可以中和静电源的静电。可设置在空间和贴装机贴片头附近。
（b）使用静电消除剂—静电消除剂属于表面活性剂。可用静电消除剂檫洗仪器和物体表面，能迅速消除物体表面的静电。
（c）控制环境湿度—增加湿度可提高非导体材料的表面电导率，使物体表面不易积聚静电。例如北方干燥环境可采取加湿通风的措施。
（d）采用静电屏蔽—对易产生静电的设备可采用屏蔽罩（笼），并将屏蔽罩（笼）有效接地。
（5）工艺控制法：为了在电子产品制造中尽量少的产生静电,控制静电荷积聚，对已经存在的静电积聚迅速消除掉，即时释放，应从厂房设计、设备安装、操作、管理制度等方面采取有效措施。
6．静电防护器材
（1）人体防静电系统包括防静电腕带、工作服、帽、手套、鞋、袜等
（2）防静电地面包括防静电水磨石地面、防静电橡胶地面、PVC防静电塑料地板、防静电地毯、防静电活动地板等。
（3）防静电操作系列：包括防静电：I：作台垫、防静电包装袋、防静电物流小车、防静电烙铁及工具等。
7．静电测量仪器．
（1）静电场测试仪：用于测量台面、地面等表面电阻值。平面结构场合和非平面场合要选择不同规格的测量仪。
（2）腕带测试仪：测量腕带是否有效。
（3）人体静电测试仪：用于测量人体携带的静电量，人体双脚之间的阻抗，测量人体之间的静电差,腕带、接地插头、工作服等是否阻护有效。还可以作为入门放电，把人体静电隔在车间之外。
（4）兆欧表：用于测量所有导电型、抗静电型及静电泄放型表面的阻抗或电阻。
8．电子产品制造中防静电技术指标要求
（1）防静电地极接地电阻＜10Ω。
（2）地面或地垫：表面电阻值105-1010Ω;摩擦电压＜100V。
（3）墙壁：电阻值5×104-109Ω。
（4）工作台面或垫：表面电阻值106-109Ω；摩擦电压＜100V；对地系统电阻106-108Ω。
（5）工作椅面对脚轮电阻106-108Ω。
（6）工作服、帽、手套摩擦电压＜300V；鞋底摩擦电压＜100V。
（7）腕带连接电缆电阻1MΩ；佩带腕带时系统电阻1-1OMΩ。脚跟带（鞋束）系统电阻0．5×105-108Ω。
（8）物流车台面对车轮系统电阻106-109Ω。
（9）料盒、周转箱、PCB架等物流传递器具一表面电阻值103-108Ω;摩擦电压＜100V。
（10）包装代、盒一摩擦电压＜100V。
（11）人体综合电阻106-108Ω。
9电子产品制造中防静电措施及静电作业区（点）的一般要求
SMT生产设备必须接地良好，贴装机应采用三相无线制接地法并独立接地。生产场所的地面、工作台面垫、坐椅等均应符合防静电要求。车间内保持恒温、恒湿的环境。应配备防静电料盒、周转箱、PCB架、物流小车、防静电包装带、防静电腕带、防静电烙铁及工具等设施。
（1）根据防静电要求设置防静电区域，并有明显的防静电警示标志。按作业区所使用器件的静电敏感程度分成1、2、3级，根据不同级别制订不同的防护措施。
1级静电敏感程度范围：0-1999V2级静电敏感程度范围：2000-3999V3级静电敏感程度范围：4000-15999V
16000V以上是非静电敏感程产品。
（2）静电安全区（点）的室温为23±3℃，相对湿度为45-70％RH。禁止在低于30％的环境内操作SSD（静电敏感元器件）。
（3）定期测量地面、桌面、周转箱等表面电阻值。
（4）静电安全区（点）的工作台上禁止放置非生产物品，如餐具、茶具、提包、毛织物、报纸、橡胶手套等。
（5）工作人员进入防静电区域，需放电。操作人员进行操作时，必须穿工作服和防静电鞋、袜。每次上岗操作前必须作静电防护安全性检查,合格后才能生产。
（6）操作时要戴防静电腕带，每天测量腕带是否有效。
（7）测试SSD时应从包装盒、管、盘中取一块，测一块,放一块，不要堆在桌子上。经测试不合格器件应退库。
（9）检验人员应熟悉SSD的型号、品种、测试知识，了解静电保护的基本知识。
10．静电敏感元器件（SSD）运输、存储、使用要求
（1）SSD运输过程中不得掉落在地，不得任意脱离包装。
（2）存放SSD的库房相对湿度：30-40％RH。
（3）SSD存放过程中保持原包装，若须更换包装时，要使用具有防静电性能的容器。
（4）库房里，在放置SSD器件的位置上应贴有防静电标签。
（5）发放SSD器件时应用目测的方法，在SSD器件的原包装内清点数量。
（6）对EPROM进行写、擦及信息保护操作时，应将写入器／擦除器充分接地，要带防静电手镯。
（7）装配、焊接、修板、调试等操作人员都必须严格按照静电防护要求进行操作。
（8）测试、检验合格的印制电路板在封装前应用离子喷枪喷射一次，以消除可能积聚的静电荷。
11．防静电工作区的管理与维护
（1）制订防静电管理制度，并有专人负责。
（2）备用防静电工作服、鞋、手镯等个人用品以备外来人员使用。
（3）定期维护、检查防静电设施的有效性。
（4）腕带每周（或天）检查一次。
（5）桌垫、地垫的接地性、静电消除器的性能每月检查一次。
（6）防静电元器件架、印制板架、周转箱；运输车、桌垫、地垫的防静电性能每六个月检查次。
电子元器件的静电解决办法１．静电放电静电放电（ESD）是大家熟知的电磁兼容问题，它可引起电子设备失灵或使其损坏。当半导体器件单独放置或装入电路模块时，即使没有加电，也可能造成这些器件的*性损坏。对静电放电敏感的元件被称为静电放电敏感元件（ESDS）。如果一个元件的两个针脚或更多针脚之间的电压超过元件介质的击穿强度，就会对元件造成损坏。这是MOS器件出现故障zui主要的原因。氧化层越薄，则元件对静电放电的敏感性也越大。故障通常表现为元件本身对电源有一定阻值的短路现象。对于双极性元件，损坏一般发生在薄氧化层隔开的已进行金属喷镀的有源半导体区域，因此会产生泄漏严重的路径。另一种故障是由于节点的温度超过半导体硅的熔点（1415℃）时所引起的。静电放电脉冲的能量可以产生局部地方发热，因此出现这种机理的故障。即使电压低于介质的击穿电压，也会发生这种故障。一个典型的例子是，NPN型三极管发射极与基极间的击穿会使电流增益急剧降低。
器件受到静电放电的影响后，也可能不立即出现功能性的损坏。这些受到潜在损坏的元件通常被称为“跛脚”，一旦加以使用，将会对以后发生的静电放电或传导性瞬态表现出更大的敏感性。
要密切注意元件在不易察觉的放电电压下发生的损坏，这一点非常重要。人体有感觉的静电放电电压在3000—5000V之间，然而，元件发生损坏时的电压仅几百伏。
静电放电的危害效应是在二十世纪七十年代开始认识到的，这是由于新技术的发展导致元件对静电放电的损坏越来越敏感。静电放电造成的损失每年可达到几百万美元以上。因此，许多大型的元件和设备制造厂引进专业技术以减小生产环境中的静电积累，从而使产品合格率和可靠性提高了许多。用户根据自己的经验也懂得了防治静电放电损害的重要性。
２．如何对付静电放电？
控制静电积累的*步是要弄清楚静电荷的产生机理。
静电电压是由不同种类的物质相互接触与分离而产生。尽管摩擦能够使电荷积累得更多，但是摩擦并不是必要的。这种效应即是大家熟知的摩擦起电，所产生的电压取决于相互摩擦的材料本身的特性。磨擦起电序列表列出了各类物质的带电难易程度。对于相互接触的两种物质，电子会从序列表较上的物质转向较下的物质，这样就会使两种物质分别带正负电荷。序列表中的物质离得越远，各自所带的电荷数量也越大。常见物质的磨擦起电序列如下表所示：
表1摩擦起电序列●人体＋－●玻璃●云母●聚酰胺●毛织品●毛皮●丝绸●铝●纸●棉花●钢铁●木头●硬橡胶●聚脂薄膜●聚乙烯●聚氯乙烯●聚四氟乙烯（PVC）大多数是负极性的
电荷也可通过感应产生，这是带电体使其附近的另一物体上的电荷发生分离的结果
３．实际问题解决
问题的解决包括：如果静电放电敏感元件（ESDS）在生产和维护期间暴露在外面，那么在这些元件附近，应防止电荷的积累，并且在运输和保管过程中，将这些元件按防静电放电的方法包装。防止静电放电，有许多方法可以采用。的办法是满足要求且成本zui低的方法，这样的方法对于不同的产品和不同的场合都是不同的。
４．静电放电保护区域（EPA）
静电放电保护区域（EPA），有时指安全操作区，是任意一种静电放电控制措施的核心所在。在此区域中，静电放电敏感元件（ESDS）或电路板，或包含这些的组件，都可以很安全地工作，因为电荷的数量得到控制，而不会产生破坏性电压。这种区域中通常包含工作台或工作台组、工作站、自动插件机一类的处理设备或者一块生产区。EPA的范围必须清楚的标明，设置一围栏以防止未经允许的无关人员入内。EPA区域内应使用静电荷积累zui小的材料，并且可使电荷以受控制的方式泄入到大地中。
表２静电放电保护区A1接地轮A2接地滑片A3接地面B1腕套测试器B2脚跟接地测试器B3脚跟接地底板C1腕套和腕套绳C2接地线C3静电放电接地设施C4地C5接地搭接点C6大地接地点C7手套C8脚趾和脚跟带箍D1电离剂E1工作面F1腿和座套已接地的转椅G1人体接地地板H1工作服H2工作帽I1具有接地面的搁板I2接地机架J1静电放电保护区标志
典型的静电放电保护区如图1所示，此图摘自EN100015-1，其中许多是新近的。该图给出了各种可能的措施，但并没有必要全部使用这些措施，这主要由特定的环境决定。所采用的其本原理就是等电位搭接，即将所有表面连接在一起，防止不同物体之间产生电位差。
工作面[E1]是静电损耗性的，通过静电放电的接地设施[C3]连接到地[C4]。工作站的操作人员通过导电腕[C1]上的导线和地电位点相连，然而，对于活动频繁的人员，是通过脚跟和脚趾带箍[C8]与静电损耗地板[G1]相通（即接地）。腕套的接地导线在接地点[C5]处进行端接。操作人员所穿的破旧工作服[H1、H2]也应是静电损耗性的，并在靠近静电放电敏感元件附近遮住工作人员自己的衣服，所有破旧的手套也应是导电材料的。
转椅[F1]不应视为操作人员接地的基本方法，但值得注意的是，转椅上必须铺一层抗静电的材料，使座套、靠背和扶手均有与地相通的路径。
元件应存放在带有接地面的搁板[I1]上，或者是接地的机架[I2]上。这些东西与工作台都应通过接地导线[C2]与静电放电的地面相接。当用手推车装运元件或子配件时，其表面导电性能应与工作面和导电机架的导电性能相似。如果接地轮[A1]导电性良好，且与手推车车架电气连接，那么不再需要使用接地滑片了。如果EPA的地板没有接地，那么当手推车停下来装卸东西时，则应将其接地点[C6]与大地接地点[C5]相连。在操作人员的正常工作期间，对所采用的这些措施的效果应该用静电伏特计测量其静电势和静电场来评估。
在保护区内和进出口处，应使用标志[J1]来提醒他们注意。
应对腕套及其接地导线用导通测试仪定期进行检测。导电轮和脚趾带箍也应作类似的检测[B2，B3]。
５．安全性
EPA内一般有加电的工具和设备。在这种环境中，将单个物件或设备直接连接到地是很危险的。正是由于此原因，腕套接地导线、转轮及脚趾带箍的连接处均要串入一只不低于1M的电阻。有些腕套接地导线的每端均有一只这样的电阻，因此，即使腕套接地导线接在加电维修的产品的带电接线端，也不会有危险。腕套接地导线测试仪是一种检测电阻的阻值是否合适（如果太高，不可能实现等电势搭接；如果太低，会出现安全危害）的仪器。腕套接地导线要配以可快速拔下的与其它电气插座不兼容的插头，这样可以保证它不会误插到其它电气插座上，并且，在紧急情况下容易拔下。
６．静电放电保护区内的实际工作
在静电放电保护区内，如果不遵守明确的工作规范，电荷和电势就不能保持在允许的范围内。一些会导致问题的例子包括：将装在不抗静电的塑料封面内的文件、塑料容器、杯子等带进静电放电保护区内，使用会破坏地板或工作表面静电特性的清洁剂。有关人员应接受足够的训练，不仅学习需要遵守的规程，还要了解必须遵守这些规程的理由。了解可能损坏的元件的有关参数也是有用处的。应专人负责静电放电保护区的保养与维护，同时还要对规程的执行情况进行检查。这些检查也应作为质量管理体系认证的一部分加以核查。
７．运输与存放
运输带引脚的元件时，通常使用导电泡沫材料。这可以防止元件引脚间出现较高的电势差，对于双列直插式封装的元件，在散装运输过程中常采用静电损耗性管。
对于线路板组件，当位于静电放电保护区外时，应将其置于静电屏蔽袋或导电搬运箱内进行运输。有的包装袋使用导电材料制成，它可确保所有元件在稳定条件下处于同一电势，同时将偶然跑到袋上的静电荷耗散掉。这种方法不能用于带电池的电路板，对于这种情况，应采用衬里是静电损耗性材料的，而外层是导电材料的包装袋。这种袋子的价格更高，但可对加电和未加电的组件提供*的保护作用。同样，内部装有固定电路板的导轨的导电箱不能与边缘上有裸露连接器的加电电路板一起使用。
８．现场维修现场需要维修的产品上要设置一个静电连接点，这样，维修技术人员在打开设备的盖子之前，可以将腕套的接地导线连上。备件应放在静电屏蔽袋或箱子中进行运输，除非备件中不包含静电放电敏感元件。如果模块工作在暴露状态下，应将静电损耗性地板垫连接到产品的静电搭接点上，作为工作面使用。
９．有关标准1987年，英国进行了将实践规程编制成文件的*次尝试，其成果是BS5783。与其说这是一个关于应该进行哪些检测的标准，更不如称其为一个实践规范条款。这项工作的第二阶段是将这个标准转换欧洲组织中的一个规范，其编号是CECC000151，其标题为：“基本规范：静电敏感元件的保护*部分：总体要求”。该标准1991年出版，1992年重新编号为EN1000151。其它部分在1993年（第二部分：低湿度条件要求）和1994年（第三部分：清洁区要求，第四部分：高压环境要求）出版。这些部分的内容超出本文讨论范围。标准不仅包括安装、维护和检验本文所述的措施方面的要求，而且也详细阐述了包括测试方法在内的静电保护器件自身的详细要求。技术和工艺的不断发展和执行标准中积累的经验，以及自动化机械设备的普遍使用，使这些标准得到不断完善，包括使其结构更加合理化，同时将用户指南从标准化版本中分离出来。修订工作已纳入电工委员会所组织的论坛中，新制定的标准将在IEC1340系列中发布，毫无疑问，这与欧洲标准是相辅相成的。有关标准部分如表2示：
表2电工委员会1340方案结构IEC1340-1概要IEC1340-1-1静电原理指南IEC1340-1-2定义与术语IEC1340-2静电测量方法IEC1340-2-1静电荷的消耗IEC1340-2-2可充电性IEC1340-2-3电阻及电阻系数IEC1340-3静电效应模拟方法IEC1340-3-1人体模型IEC1340-3-2机器模型IEC1340-3-3充电元件模型IEC1340-3-4场效应模型IEC1340-4特殊场合下的标准测试方法IEC1340-4-1地板垫子的估测IEC1340-4-2包装IEC1340-4-3鞋类IEC1340-5静电敏感元件的防护细则IEC1340-5-1总体需求IEC1340-5-2用户指南IEC1340-6静电控制技术及评测其效应的方法IEC1340-6-1电离剂
（8）加电测试时必须遵循加电和去电顺序：低电压→高电压→信号电压的顺序进行。去电顺序与此相反。同时注意电源极性不可颠倒，电源电压不得超过额定值。