静电放电（ESD）是指静电能量从一个物体突然释放到地面、两个物体之间，或物体与人之间的现象。只要两个导电体之间存在不同的静电电位，就可能发生放电。不过，在深入探讨之前，让我们先快速了解一下静电的一些基础知识。

什么是静电

基础教材通常指出，静电是物体或材料中正负电荷不平衡的结果。这通常是由一种材料与另一种材料接触后再分离（或移动）造成的，从而导致材料之间负电荷（即电子）的转移。失去电子的材料带正电，获得电子的材料带负电。这种不平衡会产生一个可测量的电场，从而影响其他物体。 

虽然转移的电子会积聚在接收物体的表面，但它们往往保持静止状态，直到被释放或放电。因此，我们得到的是一种处于静止状态的电荷，换句话说，就是“静”电。

这种静电荷的产生被称为摩擦起电。静电荷以库仑为单位进行测量。库仑（C）是国际单位制（SI）中的电荷单位，等于一安培电流在一秒钟内传送的电量。不过，更常见的做法是用电场强度或被测材料的表面电压来表示静电荷。

摩擦起电几乎可以在一定程度上影响所有材料，包括大气中的水和烟尘颗粒以及人体。在干燥的冬日里走过地毯后，你和你的宠物猫狗都可能在触碰时同时感受到这种现象。

ESD带来的问题

正如我们所说，静电荷会在物体表面积聚，直到具备释放或突然放电的条件。ESD是静电荷从一个物体快速转移到另一个物体的过程。基本上，当任何带电体突然变为电中性时，就会发生ESD。这种转移电荷的大小受构成物体的材料特性、物体间的接触面积、空气的相对湿度以及物体分离速度等多种因素的影响。

转移的电荷通常会在两个导电物体相互靠近时以火花的形式流动。这种现象已被人们认识了数百年，如果不加以控制，可能会导致严重问题。例如，几个世纪以来，军队一直使用黄铜火药筒等装置和材料，以防止ESD在野外意外引燃火药。 

除了在军火和爆炸物制造中，静电荷和ESD还会影响制药、石油化工、纺织、涂装、塑料、印刷等众多领域的生产运营。现代电子设备的发展和不断小型化，也在电子供应链的各个环节加剧了ESD带来的负面影响。这可能对产品良率、成本、质量、可靠性乃至最终的盈利能力产生不利影响。 

ESD对电子产品的影响

ESD会对许多不同的电子元件造成损坏，导致其无法达到公布的规格要求，甚至造成器件完全失效。易受影响的元件范围很广，从简单的二极管到昂贵的集成电路（IC）都可能受到影响。ESD电压可以从几伏特到数千伏特不等，但即使是100V或更低的放电也可能造成问题。想一想，仅仅从工作台上拿起一个塑料袋，就能产生1,200至20,000伏特的电压，问题的严重性可见一斑。

在IC器件中，ESD电流可能会在芯片上击穿孔洞，造成触点和接口损坏以及烧毁。ESD造成的损坏还可能增加IC内部的发热，并对电路板上附近的元件造成热损伤。

器件上静电荷的积聚还意味着其周围会产生静电场和力线。其他靠近该电场的导电器件可能会通过感应而被极化。如果另一个易受ESD影响的器件在接地状态下进入该电场，就可能发生电荷转移。

敏感元件受到的ESD损坏通常是由材料或人员向易受影响器件放电、易受影响器件自身放电，或电场感应电荷所引起的。是否会造成损坏，取决于易受影响器件承受相关电压的能力，或其耗散放电能量的能力。我们将在另一篇文章中讨论一些当前的ESD预防和缓解方案。

ESD引起的元件损坏类型

ESD事件可能造成的元件损坏类型包括：

• 参数性失效——ESD事件改变了受影响元件的一项或多项既定性能参数，但并未使该元件完全失去功能。
• 灾难性失效——ESD事件对易受影响的元件造成完全损坏，使其彻底失去功能。
• 潜在损坏——通过测量或目视检查无法察觉的ESD元件损坏，但由于元件承受的运行应力以及使用寿命的缩短，最终可能导致器件性能下降甚至失效。

更多信息

我们在CircuitBread的朋友提供了大量关于电子元件使用的实用信息，包括接地和电路保护方面的内容。您可以通过以下网址查看他们的内容： www.circuitbread.com。我们同样建议您了解一下CircuitBread在这个主题上的看法： What is Electrostatic Discharge?

您还可以通过本网站上的文章《How to Prevent Electrostatic Discharge》，将您对ESD的了解提升到新的水平。 

总结

几乎所有材料，包括人体在内，都可能积聚静电荷，一旦突然释放，可能对物体造成损坏。这种电荷的大小取决于材料的构成、接触与分离的速度、空气湿度以及其他因素。 

ESD会损坏包括电子元件在内的各种器件。这种损坏可能发生在供应链的任何环节，从制造到测试、搬运、运输，直至插入到现场的另一系统或服务中。这种损坏代价高昂，不仅体现在受损元件本身，还体现在对其所属电路板的维修和返工上。不同类型的元件对ESD的敏感程度差异很大。ESD预防和缓解程序及系统非常有用，本网站的另一篇文章对此进行了介绍。