靜電放電的三種模式

靜（jìng）電（diàn）放電的三種模式：

靜電對（duì）電子產品的損害有多種形式，其中最常（cháng）見、危害最大的是靜電放電（ESD）。帶靜電的物體與元（yuán）器件有電接觸（chù）時，靜電會轉移到元器件上或通過元器件放電；或者元器（qì）件本身帶電，通過其它物體放電。這兩種（zhǒng）過程（chéng）都可能損傷元器件，損傷的程（chéng）度與靜電放電的有關（guān）。實際過程中靜電的（de）來源有很多，放電的形式也有多種。但通過對靜電的主要來源以及實際發生（shēng）的（de）靜電（diàn）放電過程的研（yán）究認為，對元器件造成損傷的主要是三種模（mó）式，即帶點人體的靜電放電模式、帶電機器的放（fàng）電模式和充（chōng）電器件的放電模式。 

1.帶電的人體的放電模式（shì）(HBM)

由於人體會與各種物體間（jiān）發生接觸和磨（mó）擦，又與元（yuán）器件接（jiē）觸，所以人體易帶靜（jìng）電，也（yě）容易對元器件造成靜電損傷。普遍認為大（dà）部分元器件靜電損傷是由人體靜電造成的。帶靜電的人體可以等效為等效電路，這個等效電（diàn）路（lù）又稱人體靜電放電模型（Human Body Model）。其中（zhōng），Vp帶靜電的人體與地的電位差，Cp帶靜電的人體與地之間的電容量，一般（bān）為50-250pF；Rp人體與被放電體之間的電阻值（zhí），一般（bān）為102-105Ω。

人體與被（bèi）放電體之間的放電有兩種。即接觸放電和電弧放（fàng）電。接觸（chù）放電時人體與被放電（diàn）之間的電阻值（zhí）是個恒定值。電弧放電是在人體與被放電體之間有一定距離時，它們之間空間的電場強度（dù）大於其介質（如空（kōng）氣（qì））的介電（diàn）強度，介質電離產生電弧放電，暗場（chǎng）中可見弧光。電弧放電的特點是在放電的初始階段，因為空氣是**導體，放電通道的阻抗較高（gāo），放電電流較小；隨著放電的進行，通道（dào）溫度升高，引起（qǐ）局部電離，通道（dào）阻抗逐漸降低，電流增大，直至達到（dào）一個（gè）峰值；然後，隨著人體靜電能（néng）量的（de）釋放，電流逐漸減（jiǎn）少，直至（zhì）電弧消失。

2.帶電機器的（de）放（fàng）電模式（shì）（MM）

機器因為摩擦或感應也會（huì）帶電。帶電機器通過電子元器（qì）件放電也會造（zào）成損（sǔn）傷（shāng）。機器放電的模型（Machine Model）。與人體模（mó）式（shì）相比，機器沒有電阻，電容（róng）則（zé）相對要大。 

3.充電器件的放電模型（CDM）

在元器件裝配、傳（chuán）遞、試驗、測試、運輸和儲存的過程中由於（yú）殼體與其它材料磨擦（cā），殼體會帶靜電。一旦元器件引出腿接地時，殼體將通過芯體和引出腿對地（dì）放電。這種形式的放電可用所謂帶電器件模型（xíng）(Charged-Device Model，CDM)來描述。下麵以雙極型（xíng）和MOS型半導體（tǐ）器件為例給（gěi）出靜電放（fàng）電的等效電路。雙極型器件（jiàn）的CDM等效電（diàn）路，Cd為器件與周圍物體及（jí）地之間的（de）電容（róng），Ld為器件導電網絡的等（děng）效電（diàn）感，Rd為芯片上放電電流通路的等效電阻。串聯（lián）著的Rd、Cd和Ld等效於帶（dài）電器件。開關S合上表示器件與地的放電接觸（chù），接觸電阻為Rc。　

MOS器件（jiàn）的CDM等效電路。由於MOS器件各個管腿的放電時間長短相差很大，所以要（yào）用不同的放電（diàn）通路來模擬，每條放電通路都用其（qí）等效電容（róng）、電阻和電感來表示。當開關S閉合而且有任一個（gè）管腿接地時，各通路存儲的電（diàn）荷（hé）將要放電。若在放（fàng）電過（guò）程中，各（gè）個（gè）通（tōng）路的放電特性不同，就（jiù）會引起相互間的電勢差。這一電勢差也會造成器（qì）件（jiàn）的損（sǔn）壞，如柵介質擊穿等。

器件放電等效電容Cd的大小和器件與周圍物體之間的（de）位置及取向有關，有相關的表格給出了雙列直插封裝（zhuāng）器件在不同（tóng）取向時的等（děng）效電容值，可見管殼的取向不同，電容可相差十幾倍，因而其靜電放電閾值可以（yǐ）有顯著差別。