1．摩擦起電序列
靜電是一種常見的物理現象。當兩種不同的材料發(fā)生摩擦時，因為電子的轉移會產生靜電電荷。得到電子的物體帶負電，失去電子的物體帶正電。這一過程稱為摩擦起電。研究結果表明，不同的物質摩擦起電的序列按如下順序排列。
空氣→人手→石棉→兔毛→玻璃→云母→人發(fā)一尼龍一羊毛→鉛→絲綢→鋁一紙→棉花一鋼鐵→木→琥珀→蠟→硬橡膠→鎳／銅→黃銅/銀→金/鉑→硫磺→人造絲→聚酯→賽璐珞→奧綸→聚氨酯→聚乙烯→聚丙烯→聚氯乙烯→二氧化硅→聚四氟乙烯
以上任意兩種物質發(fā)生摩擦后，位于較前的物質一般帶正電，而位于較后的物質則帶負電，即電子從位于前面的物質轉移到位于后面的物質。但這種排列不是**的，也不能確定產生電荷的數量。起電的結果除廠取決于物質本身外，還與材料表面的清潔程度，環(huán)境條件，接觸壓力，光潔程度，表面大小，摩擦分離的速度等有關。
除了不同的物質間摩擦會產生靜電外，摩擦起電也能在相同材料間發(fā)生。例如當把兩塊密切接觸的塑料(如聚乙烯袋)分開時，能產生很高的靜電(可達有一萬伏以上)。
2．典型的靜電電壓參考值
3．典型的靜電敏感器件
典型的敏感器件和它們的靜電破壞電壓如表2所示：
靜電放電對器件的危害是不可忽視的，一些統(tǒng)計資料表明，全世界每天電子產品因靜電損害造成的經濟損失可能達百萬美元以上，一年約50億美元。一個具有代表性的大型CMOS器件制造廠產品出廠后頭7個月因質量問題而退回器件中有28％與靜電損害直接有關，占故障率之首位。日本NEC公司一份報告(松岡，徹氏)關于集成電路(1C)損壞的原因統(tǒng)計如表3所示：
4．人體模型和器件靜電敏感電壓試驗電路
人體是靜電的載休和來源之一，靜電通過汗層使人體帶電，操作中人體放電造成器件靜電損害，因此靜心敏感器電／壓的確定首先是以人體模型來考慮的。
一個研究報告指出:人體電容在50-250pf之間，其中80％在100pf以下，而人體電阻在0．1-100k之間，典型值在1K-5K之間，人體與器什相接觸的方式不同，如兩指捏住，手心抓住，腳與部?；騼Υ嫫魇驳娜萜飨嗯龅鹊龋佑|電阻都會有變動。阻值大小還與空氣濕度,皮膚表面的油份，鹽份有關，而1.5K是較低的人體電肌值。因此美軍規(guī)定廠實驗電路見圖1。
當然1．5K，100pf還不是人體模擬*壞的情況。對功率擊穿來說，電容量的增加意味著心儲能增加，使擊穿電壓更低，如當100pf，1.5K時400V靜電可能對某器件造成擊穿，當用250pf時，300v就可能損壞器件了。后來日本有些器件制造廠采用更為嚴格的實驗電路如圖2所示：
這種200pf，0Ω實驗電路放電電流更大，對器件耐靜電的要求更高。
5．靜電損壞一般機理和內部保護網絡
1)電壓去穿和功率擊穿
半導體器件內有PN結，MOS是金屬-氧化物-半導體結構，它的介電層是由一層非常薄的SiO2絕緣層所構成，電壓擊穿是絕緣層和PN結在過電壓下的電壓擊穿。集成電路MOS是指CMOS(ComplementaryMOS)，PMOS(P Channal MOS)，NMOS(N Channal MOS)還有VMOS(Vertical grooveMOS),HMOS(High densityMOS)等，CMOS介，止長典型的厚度是1000埃約0．1μm左右，二氧化砧層的耐壓強度一般在1×lO6V/cm-1×107V／cm之間，相應于0．1μm厚度下，耐樂在80-100V之間，而新技術MOS器件因為介電層更薄，在25-80V之間，如VMOS器件耐壓只有30V，有的器件如千兆位存貯器芯片耐壓只有10-20V，電壓擊穿開始時往往先在某一過電壓下在介質的個別點上出現所謂的網點擊穿，以后只要在較低的電壓下即可出現大片區(qū)域的雪崩式擊穿，造成器件的長久性損毀。
功率擊穿則與靜電放電脈沖有關，它與瞬時脈沖的形狀，持續(xù)時間和能量積聚有關。靜電放電電流流過集成電路內部引起PN結的溫度升高，或超過其熔化點，有的可能燒毀內部連接導線，有的引起合金化或造成金屬的擴散，*終造成器件長久性的破壞。另一種可能的結果是嚴重的電老化而成為隱患——即通常所稱的“軟擊穿”，往往當時并未發(fā)現器件有明顯的損壞，但在今后隨時都可能出現失效，對今后電子設備的使用和維修帶來極大的隱患。
2)保護網絡設計
為了提高MOS集成電路器件本身的抗靜電性能，許多MOS器件制造廠在MOS器件內設計保護電路。保護電路主要采用高速開關二極管、晶體三極管、齊鈉二極管、雙三極管等，還用電阻進行限流或分流，提供靜電放電通路。有些MOS器件的內部保護電路可達到4000V的**值，但保護電路本身有它的局限性。
a．保護電路的保護范圍有*大電壓和脈沖寬度二方面的限制，如超過這一限制，靜電放電仍能使MOS器件擊穿損壞，也可能損壞保護網絡本身，從而更多的引起MOS器件功能的退化，或使MOS器件對下一次靜電放電更為敏感。這常常表現為器件漏電的增加，開關速度的變化(開關時間增加)。
b．分流電阻和限流電阻的保護作用亦有限，在大電流下是無能為力的。
c．齊鈉二極管(穩(wěn)壓管)需要大于5毫微秒的開關時間，這對高速MOS門可能速度不夠。
d．齊鈉二極管分流限流電阻組成的網絡會影響輸入端原有的狀態(tài)，有時直接影響到MOS器件性能的發(fā)揮。因此根本的措施還在于采取有效的抗靜電防護手段。