静电放电（ESD）

ESD（静电放电）是指具有不同电势的物体之间电荷突然平衡的现象。

在电子行业，工件在制造和搬运过程中不仅会承受机械和热负荷，还面临静电荷的风险。这种静电可能产生数千伏的电压，并发生不可控的放电，从而对元器件和部件造成损害。

静电放电的原因

静电荷通常由摩擦、接触和输送过程产生。塑料、纺织品或金属等材料会积聚电荷，当被触碰或靠近时，这些电荷会突然释放。这一现象在电子行业尤为关键，因为即使极低的电压也可能损毁敏感元器件。

其后果往往是电气、电子及光电子元件遭受不可逆的损坏。装配了金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）或绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等元件的印刷电路板（PCB）尤其容易受到影响。半导体行业和电子制造中使用的集成电路（IC芯片）及基板同样面临风险。电势的快速平衡会产生高电压，导致已组装的电路板及其内部精密元件出现无法修复的故障。

防静电ESD保护基础知识

材料的导电性

为了在搬运等过程中有效保护电子元器件免受静电放电（ESD）损害，所用材料的导电性起着关键作用。由于这些材料与工件直接接触，必须确保静电荷能够以受控且无损的方式被安全泄放。

材料的导电性是指其通过体积电阻率（或称特定电阻）安全泄放电荷的能力。根据电阻值的不同，电荷泄放方式也不同：

导电材料（电阻较低）可使电荷极快泄放；
耗散型材料（电阻较高）则实现延迟但可控的泄放，避免因放电过快而造成损害。

决定泄放速度与方式的核心参数始终是体积电阻（specific resistance）。

ESD防护中的电阻范围分类

根据材料类别，体积电阻通常划分为以下区间：

导电材料：电阻约为 10³ – 10⁵ Ω，可实现极快速电荷泄放；
静电耗散材料：电阻在 10⁶ – 10⁹ Ω 范围内，能确保电荷受控、无损地泄放。施迈茨（Schmalz）所采用的 NBR-ESD 和 HT1-ESD 材料 正好处于这一区间，从而保障工件上的电压被安全泄放；
抗静电材料：电阻更高，通常为 10¹⁰ – 10¹² Ω，主要作用是抑制电荷积累，但自身不具备强效泄放能力。

导电性测试方法

“点对地（point-to-ground）”测量是验证材料泄放能力的一种常用方法，该方法综合考虑了材料的体积电阻。通过此测试，可确定整个系统的电阻所处的范围。

使用专用电阻测试仪，可测量从测试点（1）到系统接地点（即接地电位）（2）之间的泄放电阻，从而评估材料或组件是否符合ESD防护要求。

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防静电ESD保护符号

为了更好地对齐，合适的材料通常会标有 ESD 保护符号。该符号表示产品适合防静电ESD保护，并能可靠地保护其他元器件不被静电放电。

静电保护区域（EPA）

为确保静电防护不仅在材料层面和测试程序中得到保证，而且在实际工作环境中也能持续有效地实施，必须设立明确划定的区域，并采取协调一致的措施。

静电防护区（简称“EPA”，即 Electrostatic Protected Area）是一种特殊的工作区域，其中所有材料、工具和工作设备均设计为具有静电耗散性能。这包括耗散型地板、接地系统、符合ESD要求的服装和包装。其目的是以受控的方式防止并泄放静电荷，从而可靠地保护印刷电路板、半导体或光电子元件等敏感部件。