ESD (Electrostatic Discharge) ist eine Abkürzung für Electrostatic Discharge.
Der nichtleitende Körper erzeugt eine elektrostatische Ladung aufgrund von Reibung, Erwärmung oder Kontakt mit anderen elektrostatisch geladenen Körpern.
   Wenn sich die elektrostatische Ladung auf einem bestimmten Gradienten des elektrischen Feldes (Gradient of Field) ansammelt, leitet sie den Lichtbogen (Arc) oder eine Saugkraft (Mechanical Attraction).
Ein solches Phänomen, bei dem durch einen Lichtbogen aufgrund der Akkumulation statischer Elektrizität eines Nichtleiters Energie freigesetzt wird, wird als ESD bezeichnet.



1-1 Faktoren, die die elektrostatische Aufladung von Gegenständen beeinflussen
Materieller Faktor
Der elektrische Leiter --- Ladung ist leicht zu neutralisieren, es sammelt sich also keine statische Ladung.
Nicht elektrische Leiter --- großer Widerstand, Ladung ist nicht für Resonanz geeignet (Rekombination), was zu Ladungsakkumulation führt.
Je größer die relative Dielektrizitätskonstante (Dielektrizitätskonstante) zwischen den beiden Kontaktmaterialien (nichtleitenden Körpern) ist, desto einfacher ist es, statische Elektrizität zu übertragen.
Triboelektrischer Tisch

Wenn der Oberflächenwiderstand des Materials größer als 109 Ohm / Quadrat ist, ist es einfacher, statische Elektrizität zu übertragen.

2. Je niedriger die relative Luftfeuchtigkeit ist, desto leichter kann statische Elektrizität übertragen werden.

ESD-Parametereigenschaften
Kondensator
Die grundlegende Beziehung von ESD: V = Q / C
Q ist die Menge an statischer Elektrizität, die vom Objekt getragen wird. Wenn Q fest ist, ist die abgegebene ESD-Spannung umso höher, je niedriger die Kapazität des elektrostatisch aufgeladenen Objekts ist.
Normalerweise ist die Kapazität von Frauen höher als die von Männern. Die allgemeine Kapazität des menschlichen Körpers liegt zwischen 80 und 500 Pfd. Pro Tag.

2. Spannung
Eine der Hauptursachen für den Ausfall von IC-Bauteilen ist die von der ESD abgegebene Spannung. Der menschliche Körper weist normalerweise aufgrund von Reibung eine elektrostatische Entladungsspannung von 10 bis 15 kV auf, und die ESD-Spannung, die erzeugt werden kann, überschreitet die Obergrenze von 35 bis 40 kV nicht. Die untere Grenze der ESD-Spannung, die der menschliche Körper erfassen kann, liegt bei 3 bis 4 kV

3. Energie
W=1/2 *CV²
Typische ESD-Energie beträgt ungefähr 17 Milijoule, dh wenn C = 150 pfd, V = 15 kV ist
W=1/2 * 150 *10¹² * (15 * 10³)² =17 * 103 Joule (Joule)

4. Polarität
Die vom Objekt getragene statische Elektrizität weist positive und negative Punkte auf. Wenn eine bestimmte Polarität bewirkt, dass sich die Komponente in Richtung der umgekehrten Vorspannung bewegt, wird die Komponente leichter zerstört.

5. Anstiegszeit (tr)
RISE TIME --- ESD-Startimpuls (PULSE) Die Zeit, die für den Spitzenwert von 10% bis 90% ESD-Strom benötigt wird.
Dauer --- Zeit zwischen 50% des ESD-Startimpulses und 50% des Absenkimpulses
Mit einem scharfen Werkzeug entladen, was zu kürzester ESD-Anstiegszeit und maximalem Strom führt.

Die ESD-Produktion kann in fünf Phasen unterteilt werden:
1. Koronaentladung, die HF-Strahlung erzeugt.
2. Erweiterte elektrische Feldentladung (E-Feld vorentladen)
3. Zusammenbruch der Entladung des elektrischen Feldes (Zusammenbruch)
4. Magnetfeldentladung (Discharge H-Field)
5. Strom wird freigesetzt und erzeugt transiente Spannung (Transient Voltage)

1-2 ESD-Probleme in elektronischen Geräten
Direkte Entladung zu elektronischen Bauteilen
Spannungsbedingter Schaden
(1) Basierend auf einem MOS-Gerät (Metal Oxide Semiconductar)
(2) Wenn die ESD-Spannung die Durchbruchspannung der Oxidschicht (wie z. B. SiO 2) überschreitet, wird die Komponente zerstört.
(3) verursacht durch elektrisches Feld
    Strombedingter Schaden
(1) In BIPOLAR (Schottky, TTL) DEVICE main
(2) Wenn der ESD-Strom 2 ~ 5 A erreicht, verbrennt die hohe Wärme (I2t) aufgrund des Joule-Effekts den IC-ÜBERGANG.
(3) durch ein magnetisches Feld verursacht

  2. Direkte Entladung zum Elektronikgehäuse  
Wenn der elektrostatisch aufgeladene menschliche Körper das Metallgehäuse des elektronischen Geräts berührt und das Gerät geerdet ist, fließt der ESD-Strom direkt zum Erdungskabel. Andernfalls kann es durch die elektronischen Komponenten fließen und dann zum BODEN fließen, wodurch die Komponenten beschädigt werden.
Da der ESD-Strom über den Pfad mit der niedrigsten Impedanz zur Erde übertragen wird. Wenn die dynamische Impedanz der Erdungsleitung niedriger ist als die Impedanz des Gehäuses zur Erde / zum Schreibtisch, kann ein Fall vorliegen, der zur Erde übertragen wird, was zu Strahlungsstörungen der elektronischen Schaltung führen kann.

3. Indirekte Entladung
Indirekte Entladung ---- bedeutet, dass der elektrostatisch aufgeladene Körper nicht direkt an die Geräteabteilung abgegeben wird, die Kontakt hat. Wird jedoch an angrenzende Metallteile abgegeben, so dass ESD PILSE elektromagnetische Feldstrahlung auf die elektronischen Komponenten ausübt.1-3 ESD-Schutzdesign
1. Komponentenebene
2. Platinenebene (PCB-Ebene)
3. Verkabelungsebene
4. Wohnebene (Housing Level)
1, 2 von ihnen beziehen sich nicht auf das Design der Organisation

Verkabelungsebene
Achten Sie beim Flachkabel und Netzkabel im Gehäuse auf
1. Verwenden Sie kein zu langes Kabel.
2. Um die Entstehung von ESD-Störungen zu vermeiden, dürfen Sie das Kabel nicht zu dicht an der Naht des Gehäuses anbringen.
3. Das Kabel darf die Innenfläche des Metallgehäuses nicht berühren. Wenn das Gehäuse keiner elektrostatischen Entladung ausgesetzt ist, kann das Kabel gestört werden.
4. Verarbeitung der Kabelabschirmung

2. Schrankebene
Das Wichtigste, was zu beachten ist, ist die Abschirmung und Erdung des Gehäuses. In Bezug auf die Abschirmung sind die Anforderungen an ESD und EMI genau gleich. ESD muss beachten:
1. Alle Metallteile (z. B. Schalter), auf die von außen zugegriffen werden kann, müssen mit dem Gehäuse verbunden sein und dürfen nicht schwimmen, um Folgendes zu vermeiden:
(1) Leiten Sie den ESD-Strom durch die Platine.
(2) Sekundärentladung oder Strahlungsstörung aufgrund von Ladungssättigung.
2. Vermeiden Sie zu lange Schrauben, um zu verhindern, dass ESD interne Strahlungsstörungen verursacht.
3. Bei der Gestaltung des Spaltes des Kunststoffgehäuses sollte die Länge des Spaltes so weit wie möglich verlängert werden, um ESD-Entladung oder ESD-Strahlung zu vermeiden.