靜電放電（ESD）是指具有不同靜電電位的物體互相靠近或直接接觸引起的電荷轉移，ESD會導緻電子設備嚴重地損壞或操作失常，因而在芯片和系統設計中ESD是一項非常重要的指标。

目前的ESD測試标準有很多種，一般可分為芯片級和系統級，芯片級的測試包括多種靜電放電模型，主要有人體模型（HBM）、機器模型（MM）、組件充電模型（CDM）等，系統級測試則包含直接放電和間接放電兩種方式，以下将詳細介紹系統級ESD測試。

系統級ESD測試又稱為靜電放電抗擾度測試，是模拟操作人員或物體在接觸設備時産生的放電或是人或物體對鄰近物體的放電，以檢測被測設備抗靜電幹擾的能力。靜電抗幹擾度測試标準主要有：IEC61000-4-2。

IEC标準規定的靜電放電方式有兩種：

（1）直接放電：直接對受試設備實施放電；

（2）間接放電：對受試設備附近的耦合闆實施放電，以模拟人員對受試設備附近的物體的放電。

圖7、圖8分别為IEC61000-4-2中規定的靜電放電發生器電路和典型放電波形。

圖7 靜電放電發生器電路

圖8 電流波形

直接放電有兩種方式，接觸放電和空氣放電。

接觸放電是針對半成品電子産品或是含有金屬外殼的電子産品，即人體可以接觸到的部份，對這一部分采用接觸式放電，模拟在生産或運輸以及使用過程中可能存在的人體放電導緻電子産品損壞的情況。

空氣放電是針對塑料外殼或者金屬外殼外面塗有絕緣漆的一種放電方式，這種放電方式不通過直接接觸而是通過高壓靜電脈沖擊穿空氣，傳輸到産品内部導緻電子産品或元器件損壞的一種方式，主要考驗的是塑料外殼接縫或按鍵縫隙的緊密性、絕緣性能。

标準規定，接觸放電是優先選擇的試驗方法，凡可以用接觸放電的地方一律用接觸放電，空氣放電則用在不能使用接觸放電的場合。如對于有鍍膜的産品，如制造商未說明漆膜是絕緣層，試驗時需使用接觸放電的電極頭尖端刺破漆膜進行放電試驗，若漆膜為絕緣層，則采用空氣放電。

IEC中規定的靜電放電試驗等級如下表：

“X”是開放等級，如果規定高于表格中的電壓，則可能需要專用的設備。

試驗點主要選擇以下位置：

（1）金屬外殼。

（2）控制或鍵盤區域任何點或是操作人員易接近的區域如開關、按鍵、旋鈕、按鈕等。

（3）指示器、發光二極管、外殼縫隙、栅格、連接器罩等。

每一個實驗點上應至進行10次放電實驗（正或負極性），連續單次放電時間間隔應至少大于1秒。

間接放電指對水平耦合闆和垂直耦合闆進行放電，耦合闆距離設備一定距離（通常為0.1m），并通過兩個470K歐的電阻接地，所以當對耦合闆放電時，通過耦合闆形成可重複的靜電場，對設備進行幹擾，模拟設備抗靜電場幹擾的能力。

由于受試設備和系統的多樣化，靜電試驗會對設備和系統産生何種影響比較難以明确，若産品技術規範沒有給出明确的技術要求，則試驗結果應該按受試設備的運行條件和功能規範進行如下分類：

（1）在技術要求限值内性能正常；

（2）功能或性能暫時喪失或降低，但在實驗停止後能自行恢複，不需要操作者幹預；

（3）功能或性能暫時喪失或降低，但需操作者幹預或系統複位才能恢複；

（4）因設備硬件或軟件損壞，或數據丢失而造成不能恢複的功能喪失或性能降低。

技術規範中可以定義靜電試驗對受試設備産生的影響，并規定哪些影響是可以接受的。

一般來說，如果受試設備在整個試驗期間顯示較強的抗靜電幹擾性，并且在試驗結束後，受試設備滿足技術規範中的功能要求，則表明試驗合格。

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