ESDA和IEC新的ESD體系標準今年全 面推行，相比老標準新標準有了重大的變化，對業(yè)界的影響也將是重大的。 

 ESD及ESD標準

 ESD已經(jīng)成為當今電子行業(yè)較為關(guān)注的技術(shù)之一，盡管從技術(shù)特點上講，

ESD防護的要求應(yīng)該產(chǎn)業(yè)的源頭（半導體、設(shè)計等）到產(chǎn)品的安裝和維護都應(yīng)涵蓋在內(nèi)，但因為產(chǎn)業(yè)分工的特點以及整個產(chǎn)業(yè)鏈中環(huán)節(jié)對于ESD技術(shù)掌握的程度不同，讓這一關(guān)注更集中于電子產(chǎn)品的生產(chǎn)組裝環(huán)節(jié)。作為這一環(huán)節(jié)上具代表性的EMS（electronics manufacture service）產(chǎn)業(yè)可能同時會面對上游器件供應(yīng)商和下游客戶的兩重的技術(shù)ESD的要求，后者還又有可能將其作為重要的技術(shù)要求之一。

ESD之所以受到重視與其特點也密不可分：首先，ESD損傷的發(fā)生具有隱蔽性。ESD是廣義的EOS損傷的一種，盡管放電的電壓可能高達數(shù)千伏，但由于電量有限，放電時間在瞬間完成，因此造成的損傷往往是半導體介質(zhì)層擊穿和金屬層的半熔化，損傷難以在后段的檢測當中直接發(fā)現(xiàn)，但造成的損傷往往讓產(chǎn)品到了終端用戶手中才顯現(xiàn)出來，而這是我們不能接受的；其次，ESD造成的經(jīng)濟損失會隨著產(chǎn)業(yè)鏈逐級放大。ESD直接損傷的是元器件，但隨著產(chǎn)品的組裝和集成，影響的是產(chǎn)品和系統(tǒng)，損失會逐級放大，而上游企業(yè)因此而招致的下游客戶的索賠會遠遠超出其產(chǎn)品的價值；也是重要的，ESD

控制要解決的不是一個單純的技術(shù)問題而是系統(tǒng)性的工程，它涉及到了材料工藝、品質(zhì)管理、可靠性分析、員工培訓、檢測審核等各個方面的工作，ESD控制水平的高低實際反映的是其可靠性和品質(zhì)管理水平的高低，因此，它也就成為了EMS客戶在選擇供應(yīng)商時關(guān)注的核心條件之一。

 ESD標準早源于各國的軍標和企業(yè)標準，后為電子行業(yè)各標準組織所關(guān)注，并逐步建立和形成了標準。當前ESD標準技術(shù)涉及和涵蓋的范疇包括了以下幾個方面：

器件ESD測試標準：

主要規(guī)定測試器件ESD失效測試的模型和方法，并對器件耐受ESD

的能力進行級別的定義。目前此類的標準劃分了整機和元器件兩個別，前者通常列為EMC測試的一種，主要用于測試產(chǎn)品在使用和維修當中耐受靜電放電的能力，典型的標準是IEC61000-4-2；后者主要用于測試元器件耐受靜電的能力，劃分為HBM（human-body model人體模型）、MM（machine model機器模型）和CDM（charged device model帶電器件模型）三種模型，標準規(guī)定測試電路和方法。典型的標準

MIL883、ESD STM5.1、ESD STM5.2、ESD STM5.3.1 、JESD D22-114等。主要的標準組織包括美國軍標（MIL）、美國靜電放電協(xié)會（ESDA）、國際電工委員會（IEC）、美國電子工業(yè)聯(lián)合會（EIA/JEDEC）、汽車電子工業(yè)協(xié)會（AEC）和國際電子工程師組織（IEEE）等。早期的標準在上世紀6、70年代就已形成，主要的標準基本一致，2000年后無太大變化，目前新標準的發(fā)展以ESDA的居多。

 ESD體系及ESD控制方法標準：

主要推薦和規(guī)定ESD控制和防護所需要采取的技術(shù)措施和基本工作這類標準是ESD標準核心、重要和具有價值的部分，也是普及的標準。內(nèi)容基本上來源于實踐，而且早形成于各企業(yè)，后經(jīng)一些行業(yè)的織和機構(gòu)推動逐步發(fā)展起來。不幸的是，由于各企業(yè)以及各組織機構(gòu)的差異，標準之間的差異十分明顯，這限制了這些標準的普及和推廣。目前較具影響力的標準有EIA/JEDEC625 IEC61340-5-1 ESD S20.20 MIL1686

以及與它們相配套的技術(shù)手冊或用戶指南。這當中以ESD S20.20和IEC61340-5-1權(quán)威，認可和使用的企業(yè)廣泛。

ESD

防護措施應(yīng)用及測試標準：

主要規(guī)定了手腕帶、防靜電服、鞋裝、地板、包裝、離子化設(shè)備、工具等防靜電用品、材料的功能、技術(shù)標準以及測量方法。由于ESD措施當中有相當多的要求 是系統(tǒng)性技術(shù)指標，這類標準還包含了系統(tǒng)電阻和系統(tǒng)電壓的測試方法。應(yīng)用性標準不單可以作為防靜電用品和防靜電材料的技術(shù)標準使用，更大意義上也是體系標準的配套標準。而事實上，業(yè)界所使用的ESD儀器也正是按照這些標準而設(shè)計的。這類標準全 面是ESDA的標準和IEC的標準，標準2000年后的更新較多。

國際三大ESD體系EIA/JEDEC：JESD625-A體系：
此標準發(fā)布者為美國電子工業(yè)聯(lián)合會（Electronic Industries Alliance），該組織是一個創(chuàng)建于1924年，是電子行業(yè)非常具有影響力的行業(yè)技術(shù)組織。JESD625標準版本發(fā)布于1999年，其所針對JESD22-A114

標準下測試HBM200V以上敏感器件。盡管此數(shù)值比ESD S20.20和IEC61340-5-1的HBM100V要高，但標準的某些技術(shù)要求，如靜電源控制、離子化設(shè)備的技術(shù)指標、工作臺的阻值并不比這兩個標準寬松。此外，EIA在檢測方面的要求為廣大廠家所遵從，成為防靜電產(chǎn)品和儀器的供應(yīng)商產(chǎn)品設(shè)計的基本依據(jù)之一，同時這也是該標準的特點之一。 在基本的技術(shù)思路和框架上，JESD625-A與其他兩個標準基本是一致的，對于工廠實際的ESD工作做了管理方面和技術(shù)方面的基本要求，特別在在檢測和審核上標準具體的一些細節(jié)要求，如人體接地靜電場、材料阻值以及離子風機的檢測要求和測試頻率，在過去受到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。

ANSI/ ESD S20.20標準體系：

盡管標準發(fā)布者美國靜電放電協(xié)會（ESD Association, ESDA）成立時間較晚，機構(gòu)規(guī)模與其他兩個標準組織相比也要小得多，但是由于其專注于ESD的技術(shù)和標準的發(fā)展，因此形成了不可替代的優(yōu)勢，發(fā)布的標準廣為接受，以至于其他的體系標準的引用實施性標準也在使用其標準， ANSI/ESD S20.20也就成為了目前業(yè)界流行的一套體系。

體系的核心標準是ANSI/ESD S20.20標準，內(nèi)容相對JESD625-A，該標準內(nèi)容簡潔，篇幅較小，但是標準在設(shè)計時考慮了使用對象的實際情況差異性，去掉了細節(jié)性的具體做法和要求，因此讓標準更具有生命力。

ESD S20.20一共發(fā)布了1999版和2007版2個版本的標準，它也是業(yè)界目前**可以提供認證的標準。其中2007版為去年3月發(fā)布，2008年開始用于認證審核，2009年全 面取代1999版。

雖然主標準內(nèi)容簡單，但其配套的引用標準（參見表1）多達16個（2007版，1999版為35個），標準體系的建立和實施也要全 面理解和遵照引用標準，因而從總體上看，該標準并不簡單，而且相對其他標準來說更為嚴謹。

表1  ESD S20.20標準配套標準一覽表

ESD S20.20-1999版 ESD S20.20-2007版

本組織：

EOS/ESD ADV 1.0，

ESD S1.1，

ESD ADV 2.0 

ESD STM 2.1，

ANSI EOS/ESD S 3.1，

ESD S 4.1 ，

ESD STM 4.2，

ESD STM 5.1，

ESD STM 5.2，

ESD DS 5.3.1，

ANSI EOS/ESD S 6.1，

ANSI/ESD S 7.1，

EOS/ESD S 8.1，

ESD S 9.1

ESD ADV1.0, ANSI/ESD S1.1, ANSI/ESD 

STM2.1, ANSI/ESD STM3.1, ANSI/ESD 

SP3.3, ANSI/ESD S4.1, ANSI/ESD STM4.2, 

ANSI/ESD S6.1, ANSI/ESD S7.1, ANSI/ESD 

STM9.1, ESD SP9.2, ANSI/ESD STM97.1

ESD DSP 10.1，

ANSI/EOS/ESD S 11.11，

ESD DS 11.12 ，

ESD ADV 11.2，

ANSI/ESD 

S 11.31，

ESD STM 12.1，

ESD DS 13.1，

ESD ADV 53.1 ，

ESD STM 97.1 ，

ESD STM 97.2 其他標準組織：

ANSI C63.16，

IEC 1000-4-2，

IEEE STD C62.38，

MIL-STD-750，

MIL-STD-883 Method 3015，

MIL-STD-2073-1，

MIL-PRF-19500/QML-19500，

MIL-PRF-38535/QML-38535，

VZAP

ANSI/ESD STM97.2, ESD TR53, ANSI/ESD 

STM12.1, ANSI/ESD S541, 

ESD S20.20的前身實際上是美國軍標的MIL1686，

ESDA在該標準1996年C版的基礎(chǔ)上，融合了新的要素制訂了

ESD S20.20。而且標準在內(nèi)容和實施機制當中添加了認證的方式，為標準推行奠定

了良好的基礎(chǔ)。

此外，ESD S20.20標準也吸取了業(yè)界的巨頭的ESD思想和要求，這讓它一開始就得到了他們的認可，同時也確定了其在整個產(chǎn)業(yè)鏈中的地位和影響。

IEC61340-5-1標準體系：

為國際電工委員會（international electrotechnical commission）的ESD體系。作為國際權(quán)威標準組織，IEC成員來自于各個國家，發(fā)布了3000多本標準，為廣大成員國家，特別是歐洲國家的企業(yè)所遵從和使用，是目前影響力的標準組織之一。IEC負責ESD標準的主要是TC101技術(shù)組，目前發(fā)布的ESD標準和技術(shù)報告有11本，另有4本標準在擬定和討論當中，基本的編號是以61340，其核心標準為IEC61340-5-1。IEC61304-5-1規(guī)定了ESD體系的管理和技術(shù)要求，其余的標準絕大多數(shù)是作為該標準的配套標準來使的。IEC61340標準族群和IEC61340-5-1引用標準見表2

。

表2  IEC組織ESD標準一覽表

 IEC61340標準族群

 IEC61340-5-1引用標準

 已發(fā)布標準

IEC61340-1總論，

IEC61340-2-1靜電消散測量，

IEC61340-2-2靜電起電測量，

IEC61340-2-3材料導電測量，

IEC61340-3-1器件HBM測試，

IEC61340-3-2器件MM測試：

IEC61340-4-1實施應(yīng)用：地板，

IEC61340-4-3實施應(yīng)用：鞋，

IEC61340-4-4實施應(yīng)用：柔性容器，

IEC61340-4-5實施應(yīng)用：地板-鞋裝，

IEC61340-5-1總體要求，

IEC61340-5-2用戶指南計劃中標準

I EC61340-1-2術(shù)語，

IEC61340-3-3器件CDM測試，

I EC61340-4-2實施應(yīng)用：服裝，

IEC61340-5-3包裝要求

本組織：

IEC 60364 (all parts), IEC/TS 60479-1, 

IEC/TS 60479-2, IEC 60749-26, IEC 61010-1, 

IEC 61140, IEC 61340-2-3, IEC 61340-4-1, 

IEC 61340-4-3, IEC 61340-4-5, IEC/TR 

61340-5-2,  

其他標準組織

ANSI/ESD S1.1, ANSI/ESD STM2.1, 

ANSI/ESD STM3.1, ANSI/ESD STM11.31, 

IEC61340-5-1一共發(fā)布了兩個版本的標準，首版為1998年12月發(fā)布，由于未或全部成員通過，一直處于TR狀態(tài)（technical  report）,但2000年8月該標準獲得歐洲電工技術(shù)標準委員會（CENELEC）認可和批準，在其成員國推行和使用，因而歐洲國家的企業(yè)使用較為廣泛。2007年8月，TC101發(fā)布了全 面修改IEC61340-5-1標準，且獲得了全體成員的通過，成為正式的標準。首版的IEC61340-5-1的內(nèi)容來源于各企業(yè)實踐的總結(jié)，對于ESD體系有非常詳細和嚴格的描述和定義，非常強調(diào)細節(jié)和嚴謹，因此對于工廠的ESD的實際工作有非常好指導意義，但靈活性難免不足，一些復雜、特殊和變化的情況下，全 面推行較為困難。新版的IEC61340-5-1標準制定吸取了ESD S20.20標準的特點和做法，僅從框架和技術(shù)指標對ESD體系作要求和推薦，而實際的做法則通過標準實施指南IEC61340-5-2來為用戶提供指導，認證標準的特性已經(jīng)呈現(xiàn)出來。 盡管三套體系的存在著許多不一致的地方，但它們基本思想是相同，而實際上這些標準也是業(yè)界

的技術(shù)專家和主流企業(yè)的思想和實踐的碰撞而形成，隨著實踐中的交流和交融，它們也必將逐步靠攏。2007

版的IEC61340-5-1與ESD S20.20，除個別技術(shù)指標外，已經(jīng)基本一致。

體系新標準呈現(xiàn)的特點

從去年發(fā)布的ESD S20.20和IEC61340-5-1標準來看，新的體系標準呈現(xiàn)出以下幾個特點：

 1．基本框架已經(jīng)得到普遍的認可。

 新標準確定了ESD體系至少要包含的培訓、符合性驗證、接地/連接、人體接地、EPA的要求、包裝和標識等七個部分，并形成正式的文件，而且強調(diào)體系應(yīng)當與企業(yè)的質(zhì)量管理體系相兼容，保持目標一致。整個體系的實施應(yīng)體系PDCA循環(huán)。

2．更加強調(diào)管理機制和持續(xù)的改進ESD工作重要的是讓ESD的技術(shù)要求在必要的環(huán)節(jié)和場所得到全  面貫徹和落實，而這依賴于企業(yè)的管理工作，新標準對于ESD工作當中的管理予以了更多的關(guān)注和要求。管理性的要求主要體現(xiàn)在組織職責、控制計劃（文件體系）、培訓和符合驗證（審核）等方面，其目的是在提高全員ESD防護意識的基礎(chǔ)上，幫助企業(yè)建立一套能夠自我發(fā)展，持續(xù)改進的機制。新標準對于這些工作在計劃、實施、文件和記錄方面有了明確的要求。 

3．除技術(shù)原理外，技術(shù)處理手段給予了靈活性。不同于過去的標準，新標準的技術(shù)性要具有一定的靈活性，這體現(xiàn)在兩個方面：弟 一在技術(shù)要求上，除基本的框架外，具體技術(shù)選擇根據(jù)實際情況來選擇確定。如在接地方面，可選擇保護地（protective earth）、功能地（functional ground）和單純的等電位連接（equipotential bonding）；弟 二在技術(shù)實施上，只有指標的要求，實施的方法不做限定。這讓企業(yè)在實施當中可以根據(jù)自己的情況選擇適合的手段，更具有可操作性。 

4．測試方法的得到了明確相比過去的標準，新標準的技術(shù)指標和技術(shù)指標的測試方法更加明確。

對于重要的防護措施增加了技術(shù)要求，如腕帶系統(tǒng)，對腕帶增加了內(nèi)外側(cè)阻值的阻值要求。測試的方法則則通過輔助的引用標準來定義。

5．檢測方法更加嚴謹新標準通過產(chǎn)品技術(shù)指標要求（product qualification）和使用當中驗證性的技術(shù)指標要求（compliance verification）兩個環(huán)節(jié)來保證ESD防護措施滿足技術(shù)要去系統(tǒng)性技術(shù)指標要求，相比過去的標準，更加嚴謹。在測試方法上，驗證性的檢測強調(diào)防護用品系統(tǒng)性的指標的測量，讓檢測的更能夠反映實際情況。

新標準的認證 

2006年以來，ESD標準的認證已經(jīng)成為電子行業(yè)，特別是EMS產(chǎn)業(yè)中的一個熱點：ESD S20.20認證的證書的發(fā)證量年增長速度超過5倍，據(jù)悉，一些業(yè)界巨頭已經(jīng)開始將ESD認證作為其供應(yīng)商選擇的基本條件之一。之所以形成這樣的趨勢，與前文所述的ESD技術(shù)特點分不開，也因為ESD標準的形成會有業(yè)界的巨頭的參與，標準本身就會帶有他們的技術(shù)思想和要求。

ESDA與IEC新標準的趨同化會讓這兩套標準得到更廣泛的認可，這種聯(lián)手所打造出來的權(quán)威性能夠更好地解決上下游企業(yè)ESD技術(shù)銜接的問題，也同時也會讓ESD認證的需求變得更為廣泛和強烈。