什么是 ESD 敏感设备？

ESD 敏感器件，是指易受以下因素损坏的电子元件 静电放电 (ESD）。静电造成的突发性电压尖峰会损害这些设备。即使是低能量放电（如几百伏）也可能降低性能或导致立即故障。

哪些设备对 ESD 敏感？

常见的静电放电敏感设备包括

1. 集成电路（IC）:微处理器、存储芯片（如 RAM、闪存）和逻辑门（如 CMOS、TTL）。
2. 晶体管:MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）和 BJT（双极结晶体管）。
3. 二极管:发光二极管（LED）和激光二极管。
4. 精密传感器:图像传感器（如 CCD、CMOS）和 MEMS（微机电系统）传感器。
5. 模拟组件:运算放大器（运算放大器）和稳压器。
6. 分立半导体:晶闸管和 IGBT（绝缘栅双极晶体管）。
7. 具有先进功能的无源元件:薄膜电阻器和高频电容器。

由于这些设备的内部结构小而精密，因此极易受到静电放电（ESD）的损坏。

静电放电如何损坏 ESD 敏感器件？

ESD 通过静电放电过程中产生的高电压/电流脉冲损坏敏感设备。主要机制包括

1. 热应力过大:快速的能量传递会熔化或蒸发微小的导电路径（如晶体管接点），造成永久性故障。
2. 绝缘细目:高压会击穿薄介质层（如 MOSFET 栅极氧化层），造成短路或漏电。
3. 电荷注入:静电改变半导体特性，降低性能（如 CMOS 逻辑中的阈值偏移）。
4. 潜在缺陷:部分损坏可能会削弱部件的强度，导致在运行过程中过早出现故障。

即使是低能量放电（例如 <100V）也会对现代纳米级电子元件造成伤害。

在将对 ESD 敏感的设备从一个设施运送到另一个设施时，请使用？

为安全运输和存储 ESD 敏感设备，请使用静电屏蔽袋、导电泡沫或接地的 ESD 安全容器。保持湿度控制，避免物理压力，并在包装上贴标签，以确保符合 ESD 标准，例如 ANSI/ESD S541 & IEC-61340-5-3-2022 .

可能损坏 ESD 敏感设备的最小静电放电 (ESD) 电压是多少？

对静电放电敏感的设备可以承受低至 20 伏的电压造成的损坏，而人类是无法察觉的。集成电路或 MOSFET 等高级元件甚至在较低电压下也会受到损害。

如何处理 ESD 敏感器件？

处理对 ESD 敏感的设备需要全面了解所使用的材料，特别是它们对静电放电 (ESD) 的脆弱性。一个成功的 ESD 控制程序 是建立在确定哪些设备对 ESD 最敏感以及评估其敏感程度的基础上的。这包括熟悉 人体模型（HBM） 和 充电设备模型（CDM） 设施内所有设备的灵敏度等级。

人体模型（HBM）

静电放电事件最常见的原因之一是人体静电荷直接转移到 ESDS 设备上。静电 人体模型（HBM） 通过模拟静电如何从站立者的指尖流向设备，模拟了这种情景。工作原理如下：

1. 利用开关通过高阻电阻器（通常在兆欧范围内）对 100 pF 电容器充电。
2. 储存的电荷通过串联到测试装置的 1,500 欧姆电阻放电。
3. 然后设备接地或降到低电位状态。

这种方法在 ANSI/ESDA/JEDEC JS-001-2024 (静电放电灵敏度测试--人体模型），确保对元件抗人体触发静电放电事件的能力进行一致的评估。

充电设备模型（CDM）

静电放电损坏的另一个主要原因是器件本身在制造或处理过程中带电，当器件接触到电位较低的导电表面时会导致快速放电。静电放电 充电设备模型（CDM） 通过模拟累积的静电荷从带电部件向接地表面快速放电，复制了这一现象。
具体操作如下

1. 充电阶段:设备通过摩擦或与绝缘材料（如包装、传送带）接触获得静电电荷，就像电容器的一个板。存储的电荷取决于设备的固有电容（通常为 10-200 pF）和环境条件。
2. 放电阶段:当带电器件的引脚接触接地导体时，储存的能量会通过引脚突然放电。由于路径中的电阻和电感极小，这种放电可在纳秒内产生极高的峰值电流（高达 20 kA）。
3. 测试配置:CDM 测试通过将设备充电至规定的电压（例如每秒 250-1000 V）来评估设备的恢复能力。 ANSI/ESDA/JEDEC JS-002) 并通过低电阻路径触发放电。测试设置考虑了器件方向、封装类型和寄生电容。

处理 ESD 敏感器件的 10 个关键提示

处理静电放电 (ESD) 敏感设备需要小心谨慎，以防损坏。以下是确保安全处理的十个关键提示：

1. 使用防静电工作空间
   始终在 ESD 保护区 (EPA) 配备防静电地垫 & 防静电地板工作表面接地，以及适当的 ESD 符号.
2. 穿戴防静电安全服
   使用防静电 腕带, 鞋跟带您还可以穿上防静电服，以防止静电积聚在身上。
3. 正确接地
   在处理任何静电敏感设备之前，请将防静电腕带连接到接地点。
4. 处理边缘设备
   避免直接接触引脚、连接器或电路。握住元件的边缘，将 ESD 风险降至最低。
5. 使用防静电包装
   用防静电袋、导电泡沫或屏蔽容器存放和运输对 ESD 敏感的设备。
6. 控制湿度水平
   保持工作区的相对湿度为 30-70%，以减少静电积聚。
7. 使用中和电离器
   使用电离器中和环保局内不导电表面和材料上的静电荷。
8. 日常检查 ESD 接地装置
   使用 ESD 组合测试仪 每天检查个人接地系统，确保其正常运行。
9. 避免使用高静电材料
   让塑料、乙烯基和其他高静电材料远离 ESD 敏感设备和工作区。
10. 限制《环境保护法》中的移动
    尽量减少环保局内不必要的移动，以减少因摩擦或气流而产生静电。