ESD試驗

靜電信息網(wǎng)　黃博士　2005.01.13　

雖然2500多年前人類就認(rèn)識了靜電，但近年國內(nèi)外研究表明，靜電放電（ESD）是一個上升時間可以小于1ns（10億分之一秒）甚至幾百ps(1ps=10000億分之一秒)的非常快的過程，ESD可以產(chǎn)生幾十kv/m甚至更大的強(qiáng)電磁脈沖，其頻譜可從DC到幾GHz。ESD對電子器件和現(xiàn)代高速電子設(shè)備不但有破壞作用，也有非常強(qiáng)的電磁干擾(EMI)，所以，ESD是EMI，EMC中近年重視的內(nèi)容之一，在最近的世界最權(quán)威的IEEE trans. EMC期刊的顯要位置刊登的二篇論文就是本文作者與美國UMR合作研究的部分成果。

任何物體、人員甚至空氣都可能產(chǎn)生靜電，有時可能產(chǎn)生幾千甚至上萬伏靜電，如何降低靜電和控制ESD的發(fā)生？通常是使用靜電防護(hù)用品，如人員穿防靜電服和防靜電鞋并有防靜電地面或帶上防靜電手環(huán)等措施。

但是，這些防靜電措施是否有效？現(xiàn)在市場上假冒偽劣產(chǎn)品非常之多，這些防靜電措施效果如何？哪些措施有效，哪些措施效果很差甚至是無效，這就要有儀器和設(shè)備對這些靜電防護(hù)用品等進(jìn)行靜電測試。

如何進(jìn)行測試？按什么標(biāo)準(zhǔn)測試？國際國內(nèi)有國家標(biāo)準(zhǔn)、國家軍用標(biāo)準(zhǔn)和各行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn),哪些標(biāo)準(zhǔn)適用本廠？從測試結(jié)果如何判斷防靜電性能?

在以前人們對靜電沒有更深入的研究時認(rèn)為可以將靜電消除，很多標(biāo)準(zhǔn)中都有“消除”靜電的說法，甚至用有人認(rèn)為手摸一個接地金屬棒就可以消除靜電，而近年國內(nèi)外的研究表明，這只是對靜電或ESD現(xiàn)象的一種粗淺的認(rèn)識。上述的這些靜電技術(shù)措施只能是降低靜電和控制ESD發(fā)生，近年國內(nèi)外研究表明，要將靜電降低到零或控制得很低是幾乎不可能的，靜電是“幽靈”般的靜電《科學(xué)時報》，就如本文作者在靜電培訓(xùn)授課時所指出的樣，靜電是現(xiàn)代高技術(shù)工業(yè)中的病毒。

所有的元器件、組件和設(shè)備在焊接、組裝、調(diào)試和實際使用的全壽命過程中都有可能受到靜電或ESD的破壞或損傷。所以對元器件、組件和設(shè)備要有一定的抗靜電能力才能保證其靜電安全，就像人本身要有一定的抗病毒能力樣。

國際上有常用的S20.20 ESD控制大綱，為了使本單位所有防靜電設(shè)施科學(xué)合理有效，就要制定科學(xué)合理而又系統(tǒng)的控制靜電方案，通常可以從國內(nèi)外有關(guān)網(wǎng)站就找到一些資料或找有資質(zhì)和國際認(rèn)證的靜電咨詢專家進(jìn)行咨詢（在國內(nèi)有些沒有任何資資或認(rèn)證的人或也搞咨詢，客戶得到的可能是不科學(xué)或不準(zhǔn)確的咨詢）。

在實際使用過程中環(huán)境和操作人員不可能穿防靜電服和防靜電鞋并有防靜電地面或帶上防靜電手環(huán)等措施，此時，人員和環(huán)境可以產(chǎn)生比工廠內(nèi)高得多的的靜電，這就要求這些設(shè)備設(shè)備本身有更高的抗靜電能力。

但是對電子產(chǎn)品要有多高的抗靜電能力？如何對電子元器件如二極管、三極管、IC等進(jìn)行ESD試驗？如何對由電子元器件如二極管、三極管、火工品、IC等組裝的系統(tǒng)或組件進(jìn)行ESD試驗？如何對電子設(shè)備整機(jī)如手機(jī)、MP3、VCD等進(jìn)行ESD試驗？如果想要短時間內(nèi)全面系統(tǒng)掌握靜電知識和ESD試驗技術(shù)，最好的辦法就是參加高水平的靜電培訓(xùn)，可與當(dāng)代國際國內(nèi)著名靜電專家面對面交流并建立友誼。

所有這些問題都要根據(jù)本單位的相關(guān)產(chǎn)品（如電子元器件、火工品、手機(jī)等）的抗靜電能力，再確定科學(xué)合理的降低靜電和控制ESD的措施，才能確保靜電防護(hù)措施科學(xué)有效。

如果不知這些產(chǎn)品的抗靜電能力，就要對這些產(chǎn)品按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行測試，測試電子元器件如這類二極管、三極管、IC等國內(nèi)外通用的設(shè)備是EST883 靜電放電模擬器，這類試驗叫敏感試驗度試驗。測試整機(jī)設(shè)備如手機(jī)、MP3、VCD等國際國內(nèi)通常用EST802靜電放電發(fā)生器，這類試驗叫靜電放電擾度試驗。

更多....，下次再見。

作者：黃久生，為宣傳2005年世界物理年為寫作的一小篇文章。背景：1905年前后，愛因斯坦發(fā)表了5篇具有劃時代意義的論文，為相對論的建立奠定了基礎(chǔ)，為量子理論的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。為紀(jì)念這一科學(xué)史上重大事件100周年，2004年聯(lián)合國大會第58次會議通過2005年為“國際物理年,全世界物理學(xué)界將組織一系列活動，紀(jì)念相對論誕生100周年。中國物理學(xué)會將組織或參與組織一系活動，展示物理學(xué)在社會、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、文化和國家安全等方面的重要作用。

不要忘記物理學(xué)的發(fā)展的歷史也是從2500多年前人類認(rèn)識靜電的歷史開始的喔！。在全世界物理學(xué)者紀(jì)念世界物理年的同時，在靜電信息網(wǎng)也開通了2005世界物理專題欄目，在中國靜電信息網(wǎng)上也開通ESD試驗欄目。希望大家能在現(xiàn)代高技術(shù)工業(yè)中控制和利用靜電。　

2005世界物理年論文之一,靜電信息網(wǎng)　黃博士　2005.01.13　

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