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静电学是十八世纪以库仑定律为基础建立起来的，以研究静止电荷及磁场作用规律的学科，是物理学中电磁学的一个重要组成部分。
静电工程学是指从十九世纪初以现在形成的以静电学为基础而研究静电危害及其防护和静电应用技术的专门科学。其主要研究内容有静电应用技术如静电除尘、静电复印、静电生物效应等以及静电防护技术如电子工业、石油工业、兵器工业、纺织工业、橡胶工业以及航天与军事领域等静电危害问题。
在二十世纪中期随着工业生产的高速发展以及高分子材料的迅速推广应用，一方面，一些电阻率很高的高分子材料如塑料，橡胶等制品的广泛应用以及现代生产过程的高速化，使得静电能积累到很高的程度，另一方面，静电敏感材料的生产和使用，如轻质油品，火药，固态电子器件等，工矿企业部门受静电的危害也越来越突出，静电危害造成了相当严重的后果和损失。它曾造成电子工业年损失达上百亿美元，这还不包括潜在的损失。二次世界大战后许多工业发达国家都建立了静电研究机构。我国对静电的研究有40多年的历史，取得了许多成果，有一大批各层次的科技人员，尽管如此，还有许多静电问题没解决，静电仍是困扰我们的“幽灵”。
静电是怎样产生的
在日常生活中，任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可生产静电。当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到一个物体使其带正电，而另一个物体得到一些剩余电子的物体而带负电。所以物体之间接触后分离就会带上静电。通常在从一个物体上剥离一张塑料薄膜时就是一种典型的“接触分离”起电。
固体、液体甚至气体都会因接触分离而带上静电。为什么气体也会产生静电呢？因为气体也是由分子、原子组成，当空气流动时分子、原子也会发生“接触分离”而起电。所以在我们周围环境以至我们的身上都会带有不同程度时就会发生放电。
我们都知道磨擦起电而很少听说接触起电。实质上磨擦起电是一种接触又分离从而造成正负电荷不平衡的过程。磨擦是一个不断接触与分离的过程。因此磨擦起电实质上是接触分离起电。在日常生活中，各类物体都会因移动或磨擦而产生静电，如工作桌面、地板、椅子、衣服、纸张、包装袋、流动空气等。
另一种常见的起电是感应起电，当带电物体接近不带电物体时会在不带电物体的两端分别感应出正电与负电。
为何要提高ESD防护意识
ESD是Electro Static Discharge即“静电放电”的意思。ESD是二十世纪中期以来形成的以研究静电的产生与衰减、静电放电模型、静电放电效应如电流热（火花）效应（如静电引起的着火与爆炸）和电磁效应如电磁干扰（EMI）及电磁兼容性（EMC）问题越来越重视。
在二十世纪70年代以前，很多静电问题都是由于人们没有ESD意识而造成的，即使现在也有很多人怀疑ESD会对电子产品造成损坏。这是因为大多数ESD损害发生在人的感觉以外，因为人体对静电放电的感知电压约为3KV，而许多电子元件在几百伏甚至几十伏时就会损坏，通常电子器件对被ESD损坏后没有明显的界限，把元件安装在PCB板上以后再检测，结果出现很多问题，分析也相当困难。特别是潜在损坏，即使用精密仪器也很难测量出其性能有明显变化，所以很多电子工程师和设计人员都怀疑ESD，但近年实验证实，这种潜在损坏在一定时间以后，电子产品的可靠性明显下降。
电子工业的静电是如何产生
静电是时时刻刻到处存在的，但是在二十世纪40-50年代很少有静电问题，因为那时是晶体三级管和二极管，而所产生的静电也不如现在普遍存在。在60年代，随着对静电非常敏感的MOS器件的出现，静电问题日渐明显，到70年代静电问题越来越严重。80-90年代，随着集成电路的密度越来越大，一方面其二氧化硅膜的厚度越来越薄（微米一纳米），其承受的静电电压越赤越低，另一方面，产生和积累静电的材料如塑料，橡胶等大量使用，使得静电越来越普遍存在。
电子工业的整个生产过程中都会产生静电，依各阶段的可分为：
1、元件制造过程：包含制造，切割、接线、检验到交货。
2、印刷电路版生产过程：收货、验货、储存、装配、插入、焊接、品管、包装到出货。
3、设备制造过程：电路板验收、验货、储存、装配、品管、出货。
4、设备使用过程：收货、安装、试验、使用及保养。
5、 设备维修过程：在这整个过程中，每一个阶段中的每一个小步骤，元件都可能遭受静电损害。电子工业生产的过程，所以对静电防护的切性日益重要。
静电对电子产品损害的特点
1、隐蔽性
人体不能直接感知静电,除非发生静电放电，但是发生静电放电人体也不一定能有电击的感觉，这是因为人体感知的静电具有隐蔽性。
2、潜在性
有些电子元器件受到静电损伤后的性能没有明显有下降，但多次累加放电会给元器件造成内伤而形成隐患。因此静电对器件的损伤具有潜在性。
3、随机性
电子元器件什么情况下会遭受静电破坏呢？可以这么说，从一个元器件产生以后，一直到它损坏以前，所有的过程都受到静电的威胁，而这些静电的产生也具有随机性。
4、复杂性
静电放电损伤的失效分析工作，因电子产品的精、细、微小的结构特点而费时、费事、费钱，要求较高的技术并往往需要使用扫描电镜等高精密仪器。即使如此，有些静电损伤现象也难以与其他原因造成的损伤失效当作其他失效。这在对静电放电损害未充分认识之前，常常归因于早期失效或情况不明的失效，从而不自觉地掩盖了失效的真正原因。所以静电对电子器件损伤的分析具有复杂性。
静电对电子产品损害的形式
静电的基本物理特性为：吸引或排斥，与大地有电位差，会产生放电电流。这三种特性对电子元件的影响：
1、静电吸附灰尘，降低元器件绝缘电阻（缩短寿命）。
2、静电放电破坏，使元器件受损坏不能工作（安全破坏）。
3、静电放电或电流产生的热，使元件器受伤（潜在损伤）。
4、静电放电产生的电磁场幅度很大(达几百伏/米）频谱极宽（从几十兆到几千兆），对电子器件造成干扰甚至损坏（电磁干扰）。
如果元器件损坏，则能在生产及品管中被察觉而排除，影响较小。如是静电使元器件轻微受损，在正常测试下不易发现，并会因过多层的加工，直至已在使用时才出现，不但检查不易，还要耗费很多人力及财力才能查出问题，而且造成的损失将可能巨大。 文章来自www.esd.cn |
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