什么是静电放电（ESD）

ESD的危害性

ESD对多个行业，尤其是半导体行业构成了严重威胁。据估计，约有40%的集成电路失效是由ESD引起的。在电子电器产品中，ESD是导致设备运行不稳定甚至损坏的主要原因之一。随着集成电路技术的发展，元件集成度提高，特征尺寸缩小，电子元件对ESD的敏感性也随之增加。在ESD的高压和大电流作用下，电子元件可能会遭受不可逆的损伤，造成产品损坏或性能下降。

ESD的测试方法

1. 人体放电模式（HBM）：模拟人体积累静电后接触电子元件时的放电现象。在HBM模型中，人体被等效为1.5kΩ的电阻和100pF的电容。HBM测试中，消费类电子产品通常需要承受2kV的ESD电压，电流峰值在1.2A到1.48A之间，电流上升时间在2到10纳秒，持续时间在130到170纳秒。

2. 机器放电模式（MM）：模拟机器积累静电后接触电子元件时的放电现象。在MM模型中，机器被等效为0Ω的电阻和200pF的电容。MM放电过程较短，电流较大，对元器件的破坏性远大于HBM。

3. 元件充电模式（CDM）：模拟电子元件在生产运输过程中积累静电后的放电现象。CDM放电时间更短、电流峰值更高，对器件的ESD应力更大，更容易导致IC损坏。

AECQ认证中的ESD测试要求

车载电子元器件的ESD测试提出了具体要求。AEC-Q100、AEC-Q101、AEC-Q102、AEC-Q103、AEC-Q104等标准均依据JS-001及JS-002进行HBM和CDM模式的ESD测试。而AEC-Q200系列标准则依据ISO 10605，分为接触放电和空气放电两种模式。

1.接触放电：针对可接触的半成品电子产品或金属外壳的电子产品，模拟人体放电对电子产品的潜在损害。

2.空气放电：针对绝缘外壳或涂覆绝缘防护层的电子产品，模拟高压静电脉冲击穿空气对产品造成破坏的情况。

被动元器件的HBM ESD静电敏感度等级，依据AEC-Q200-002标准，有具体的等级划分。ISO 10605规范的ESD测试方法与IEC 61000-4-2相似，但在储能电容及放电电阻方面有所不同，针对AEC-Q200的被动元器件测试要求，等效电阻为2000Ω，等效电容为150pF，相较于IEC 61000-4-2的330Ω、150pF/330pF更为宽松。

ESD防护措施

为了减少ESD对电子元件的损害，行业内采取了多种防护措施。这些措施包括使用防静电包装材料、防静电工作服、防静电地板以及在生产线上安装离子风扇等。此外，设计阶段也会考虑到ESD防护，例如在芯片设计中加入ESD保护电路。

结论

ESD是电子行业中一个不可忽视的问题，它对产品的可靠性和寿命有着直接的影响。随着技术的发展，对ESD的测试和防护要求也越来越高。通过严格的ESD测试和有效的防护措施，可以显著提高电子产品的抗静电能力，减少因ESD造成的损失。因此，对于电子元件制造商和用户来说，了解ESD的原理、危害和测试方法，采取适当的防护措施，对于保障产品质量和可靠性至关重要。