静电对电子产品的损害有多种形式，其中zui常见、危害zui大的是静电放电（ESD）。带静
电的物体与元器件有电接触时，静电会转移到元器件上或通过元器件放电；或者元器件本
身带电，通过其它物体放电。这两种过程都可能损伤元器件，损伤的程度与静电放电的模
式有关。实际过程中静电的来源有很多，放电的形式也有多种。但通过对静电的主要来源
以及实际发生的静电放电过程的研究认为，对元器件造成损伤的主要是三种模式，即带电
人体的静电放电模式、带电机器的放电模式和充电器件的放电模式。图1.3和1.4分别是人
体放电和充电器件放电的实例图。
1.带电的人体的放电模式(HBM)
由于人体会与各种物体间发生接触和磨擦，又与元器件接触，所以人体易带静电，也容易
对元器件造成静电损伤。普遍认为大部分元器件静电损伤是由人体静电造成的。带静电的
人体可以等效为图1.5的等效电路，这个等效电路又称人体静电放电模型（HumanBody
Model）。其中，Vp带静电的人体与地的电位差，Cp带静电的人体与地之间的电容量，
一般为50-250pF；Rp人体与被放电体之间的电阻值，一般为102-105Ω人体与被放电体之
间的放电有两种。即接触放电和电弧放电。接触放电时人体与被放电之间的电阻值是个恒
定值。电弧放电是在人体与被放电体之间有一定距离时，它们之间空间的电场强度大于其
介质（如空气）的介电强度，介质电离产生电弧放电，暗场中可见弧光。电弧放电的特点
是在放电的初始阶段，因为空气是不是良好导体，放电通道的阻抗较高，放电电流较小；
随着放电的进行，通道温度升高，引起局部电离，通道阻抗逐渐降低，电流增大，直至达
到一个峰值；然后，随着人体静电能量的释放，电流逐渐减少，直至电弧消失.
2.带电机器的放电模式
机器因为摩擦或感应也会带电。带电机器通过电子元器件放电也会造成损伤。机器放电的
模型（MachineModel）。与人体模式相比，机器没有电阻，电容则相对要大。
3.充电器件的放电模型
在元器件装配、传递、试验、测试、运输和储存的过程中由于壳体与其它材料磨擦，壳体
会带静电。一旦元器件引出腿接地时，壳体将通过芯体和引出腿对地放电。这种形式的放
电可用所谓带电器件模型(Charged-DeviceModel，CDM)来描述。下面以双极型和MOS
型半导体器件为例给出静电放电的等效电路。
双极型器件的CDM等效电路1.7(a)所示，Cd为器件与周围物体及地之间的电容，Ld为器件
导电网络的等效电感，Rd为芯片上放电电流通路的等效电阻。串联着的Rd、Cd和Ld等效
于带电器件。开关S合上表示器件与地的放电接触，接触电阻为Rc。
MOS器件的CDM等效电路1.7(b)所示。由于MOS器件各个管腿的放电时间长短相差很大，
所以要用不同的放电通路来模拟，每条放电通路都用其等效电容、电阻和电感来表示。
当开关S闭合而且有任一个管腿接地时，各通路存储的电荷将要放电。若在放电过程中，
各个通路的放电特性不同，就会引起相互间的电势差。这一电势差也会造成器件的损坏，
如栅介质击穿等。器件放电等效电容Cd的大小和器件与周围物体之间的位置及取向有关，
表1.7给出了双列直插封装器件在不同取向时的等效电容值，可见管壳的取向不同，电容
可相差十几倍，因而其静电放电阈值可以有显著差别。
