ESDA和IEC新的ESD体系标准今年**推行，相比老标准新标准有了重大的变化，对业界的影响也将是重大的。 

 ESD及ESD标准

 ESD已经成为当今电子行业*为关注的技术之一，尽管从技术特点上讲，

ESD防护的要求应该产业的源头（半导体、设计等）到*终产品的安装和维护都应涵盖在内，但因为产业分工的特点以及整个产业链中环节对于ESD技术掌握的程度不同，让这一关注更集中于电子产品的生产组装环节。作为这一环节上*具代表性的EMS（electronics manufacture service）产业可能同时会面对上游器件供应商和下游客户的两重的技术ESD的要求，后者还又有可能将其作为*重要的技术要求之一。

ESD之所以受到重视与其特点也密不可分：首先，ESD损伤的发生具有隐蔽性。ESD是广义的EOS损伤的一种，尽管放电的电压可能高达数千伏，但由于电量有限，放电时间在瞬间完成，因此造成的损伤往往是半导体介质层击穿和金属层的半熔化，损伤难以在后段的检测当中直接发现，但造成的损伤往往让产品到了终端用户手中才显现出来，而这是我们*不能接受的；其次，ESD造成的经济损失会随着产业链逐级放大。ESD直接损伤的是元器件，但随着产品的组装和集成，*终影响的是产品和系统，损失会逐级放大，而上游企业因此而招致的下游客户的索赔会远远超出其产品的价值；*后，也是*重要的，ESD

控制要解决的不是一个单纯的技术问题而是系统性的工程，它涉及到了材料工艺、品质管理、可靠性分析、员工培训、检测审核等各个方面的工作，ESD控制水平的高低实际反映的是其可靠性和品质管理水平的高低，因此，它也就成为了EMS客户在选择供应商时关注的核心条件之一。

 ESD标准*早源于各国的军标和企业标准，后为电子行业各标准组织所关注，并逐步建立和形成了标准。当前ESD标准技术涉及和涵盖的范畴包括了以下几个方面：

器件ESD测试标准：

主要规定测试器件ESD失效测试的模型和方法，并对器件耐受ESD

的能力进行级别的定义。目前此类的标准划分了整机和元器件两个别，前者通常列为EMC测试的一种，主要用于测试产品在使用和维修当中耐受静电放电的能力，典型的标准是IEC61000-4-2；后者主要用于测试元器件耐受静电的能力，划分为HBM（human-body model人体模型）、MM（machine model机器模型）和CDM（charged device model带电器件模型）三种模型，标准规定测试电路和方法。典型的标准

MIL883、ESD STM5.1、ESD STM5.2、ESD STM5.3.1 、JESD D22-114等。主要的标准组织包括美国军标（MIL）、美国静电放电协会（ESDA）、国际电工委员会（IEC）、美国电子工业联合会（EIA/JEDEC）、汽车电子工业协会（AEC）和国际电子工程师组织（IEEE）等。早期的标准在上世纪6、70年代就已形成，主要的标准基本一致，2000年后无太大变化，目前新标准的发展以ESDA的居多。

 ESD体系及ESD控制方法标准：

主要推荐和规定ESD控制和防护所需要采取的技术措施和基本工作这类标准是ESD标准*核心、*重要和*具有价值的部分，也是*为普及的标准。内容基本上来源于实践，而且*早形成于各企业，后经一些行业的织和机构推动逐步发展起来。不幸的是，由于各企业以及各组织机构的差异，标准之间的差异十分明显，这限制了这些标准的普及和推广。目前较具影响力的标准有EIA/JEDEC625 IEC61340-5-1 ESD S20.20 MIL1686

以及与它们相配套的技术手册或用户指南。这当中以ESD S20.20和IEC61340-5-1*为权威，认可和使用的企业*为广泛。

ESD

防护措施应用及测试标准：

主要规定了手腕带、防静电服、鞋装、地板、包装、离子化设备、工具等防静电用品、材料的功能、技术标准以及测量方法。由于ESD措施当中有相当多的要**系统性技术指标，这类标准还包含了系统电阻和系统电压的测试方法。应用性标准不单可以作为防静电用品和防静电材料的技术标准使用，更大意义上也是体系标准的配套标准。而事实上，业界所使用的ESD仪器也正是按照这些标准而设计的。这类标准*为**是ESDA的标准和IEC的标准，标准2000年后的更新较多。

国际三大ESD体系EIA/JEDEC：JESD625-A体系：
此标准发布者为美国电子工业联合会（Electronic Industries Alliance），该组织是一个创建于1924年，是电子行业非常具有影响力的行业技术组织。JESD625标准*后的版本发布于1999年，其所针对JESD22-A114

标准下测试HBM200V以上敏感器件。尽管此数值比ESD S20.20和IEC61340-5-1的HBM100V要高，但标准的某些技术要求，如静电源控制、离子化设备的技术指标、工作台的阻值并不比这两个标准宽松。此外，EIA在检测方面的要求为广大厂家所遵从，成为防静电产品和仪器的供应商产品设计的基本依据之一，同时这也是该标准的特点之一。 在基本的技术思路和框架上，JESD625-A与其他两个标准基本是一致的，对于工厂实际的ESD工作做了管理方面和技术方面的基本要求，特别在在检测和审核上标准具体的一些细节要求，如人体接地静电场、材料阻值以及离子风机的检测要求和测试频率，在过去受到了广泛的关注和应用。

ANSI/ ESD S20.20标准体系：

尽管标准发布者美国静电放电协会（ESD Association, ESDA）成立时间较晚，机构规模与其他两个标准组织相比也要小得多，但是由于其专注于ESD的技术和标准的发展，因此形成了不可替代的优势，发布的标准广为接受，以至于其他的体系标准的引用实施性标准也在使用其标准， ANSI/ESD S20.20也就成为了目前业界*为流行的一套体系。

体系的核心标准是ANSI/ESD S20.20标准，内容相对JESD625-A，该标准内容简洁，篇幅较小，但是标准在设计时考虑了使用对象的实际情况差异性，去掉了细节性的具体做法和要求，因此让标准更具有生命力。

ESD S20.20一共发布了1999版和2007版2个版本的标准，它也是业界目前**可以提供认证的标准。其中2007版为去年3月发布，2008年开始用于认证审核，2009年**取代1999版。

虽然主标准内容简单，但其配套的引用标准（参见表1）多达16个（2007版，1999版为35个），标准体系的建立和实施也要**理解和遵照引用标准，因而从总体上看，该标准并不简单，而且相对其他标准来说更为严谨。

表1  ESD S20.20标准配套标准一览表

ESD S20.20-1999版 ESD S20.20-2007版

本组织：

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 其他标准组织：

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的前身实际上是美国军标的MIL1686，

ESDA在该标准1996年C版的基础上，融合了新的要素制订了

ESD S20.20。而且标准在内容和实施机制当中添加了认证的方式，为标准推行奠定

了良好的基础。

此外，ESD S20.20标准也吸取了业界的**巨头的ESD思想和要求，这让它一开始就得到了他们的认可，同时也确定了其在整个产业链中的地位和影响。

IEC61340-5-1标准体系：

为国际电工委员会（international electrotechnical commission）的ESD体系。作为国际权威标准组织，IEC成员来自于各个国家，发布了3000多本标准，为广大成员国家，特别是欧洲国家的企业所遵从和使用，是目前*具影响力的标准组织之一。IEC负责ESD标准的主要是TC101技术组，目前发布的ESD标准和技术报告有11本，另有4本标准在拟定和讨论当中，基本的编号是以61340，其核心标准为IEC61340-5-1。IEC61304-5-1规定了ESD体系的管理和技术要求，其余的标准绝大多数是作为该标准的配套标准来使的。IEC61340标准族群和IEC61340-5-1引用标准见表2

。

表2  IEC组织ESD标准一览表

 IEC61340标准族群

 IEC61340-5-1引用标准

 已发布标准

IEC61340-1总论，

IEC61340-2-1静电消散测量，

IEC61340-2-2静电起电测量，

IEC61340-2-3材料导电测量，

IEC61340-3-1器件HBM测试，

IEC61340-3-2器件MM测试：

IEC61340-4-1实施应用：地板，

IEC61340-4-3实施应用：鞋，

IEC61340-4-4实施应用：柔性容器，

IEC61340-4-5实施应用：地板-鞋装，

IEC61340-5-1总体要求，

IEC61340-5-2用户指南计划中标准

I EC61340-1-2术语，

IEC61340-3-3器件CDM测试，

I EC61340-4-2实施应用：服装，

IEC61340-5-3包装要求

本组织：

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,  

其他标准组织

ANSI/ESD S1.1, ANSI/ESD STM2.1, 

ANSI/ESD STM3.1, ANSI/ESD STM11.31, 

IEC61340-5-1一共发布了两个版本的标准，首版为1998年12月发布，由于未或全部成员通过，一直处于TR状态（technical  report）,但2000年8月该标准获得欧洲电工技术标准委员会（CENELEC）认可和批准，在其成员国推行和使用，因而欧洲国家的企业使用较为广泛。2007年8月，TC101发布了**修改IEC61340-5-1标准，且获得了全体成员的通过，成为正式的标准。首版的IEC61340-5-1的内容来源于各企业实践的总结，对于ESD体系有非常详细和严格的描述和定义，非常强调细节和严谨，因此对于工厂的ESD的实际工作有非常好指导意义，但灵活性难免不足，一些复杂、特殊和变化的情况下，**推行较为困难。新版的IEC61340-5-1标准制定吸取了ESD S20.20标准的特点和做法，仅从框架和技术指标对ESD体系作要求和推荐，而实际的做法则通过标准实施指南IEC61340-5-2来为用户提供指导，认证标准的特性已经呈现出来。 尽管三套体系的存在着许多不一致的地方，但它们基本思想是相同，而实际上这些标准也是业界

的技术专家和主流企业的思想和实践的碰撞而形成，随着实践中的交流和交融，它们也必将逐步靠拢。2007

版的IEC61340-5-1与ESD S20.20，除个别技术指标外，已经基本一致。

体系新标准呈现的特点

从去年发布的ESD S20.20和IEC61340-5-1标准来看，新的体系标准呈现出以下几个特点：

 1．基本框架已经得到普遍的认可。

 新标准确定了ESD体系至少要包含的培训、符合性验证、接地/连接、人体接地、EPA的要求、包装和标识等七个部分，并形成正式的文件，而且强调体系应当与企业的质量管理体系相兼容，保持目标一致。整个体系的实施应体系PDCA循环。

2．更加强调管理机制和持续的改进ESD工作*重要的是让ESD的技术要求在必要的环节和场所得到**贯彻和落实，而这依赖于企业的管理工作，新标准对于ESD工作当中的管理予以了更多的关注和要求。管理性的要求主要体现在组织职责、控制计划（文件体系）、培训和符合验证（审核）等方面，其目的是在提高全员ESD防护意识的基础上，帮助企业建立一套能够自我发展，持续改进的机制。新标准对于这些工作在计划、实施、文件和记录方面有了明确的要求。

3．除技术原理外，技术处理手段给予了灵活性。不同于过去的标准，新标准的技术性要具有一定的灵活性，这体现在两个方面：**在技术要求上，除基本的框架外，具体技术选择根据实际情况来选择确定。如在接地方面，可选择保护地（protective earth）、功能地（functional ground）和单纯的等电位连接（equipotential bonding）；**在技术实施上，只有指标的要求，实施的方法不做限定。这让企业在实施当中可以根据自己的情况选择适合的手段，更具有可操作性。

4．测试方法的得到了明确相比过去的标准，新标准的技术指标和技术指标的测试方法更加明确。

对于重要的防护措施增加了技术要求，如腕带系统，对腕带增加了内外侧阻值的阻值要求。测试的方法则则通过辅助的引用标准来定义。

5．检测方法更加严谨新标准通过产品技术指标要求（product qualification）和使用当中验证性的技术指标要求（compliance verification）两个环节来保证ESD防护措施满足技术要去系统性技术指标要求，相比过去的标准，更加严谨。在测试方法上，验证性的检测强调防护用品系统性的指标的测量，让检测的更能够反映实际情况。

新标准的认证

2006年以来，ESD标准的认证已经成为电子行业，特别是EMS产业中的一个热点：ESD S20.20认证的证书的发证量年增长速度超过5倍，据悉，一些业界巨头已经开始将ESD认证作为其供应商选择的基本条件之一。之所以形成这样的趋势，与前文所述的ESD技术特点分不开，也因为ESD标准的形成会有业界的巨头的参与，标准本身就会带有他们的技术思想和要求。

ESDA与IEC新标准的趋同化会让这两套标准得到更广泛的认可，这种联手所打造出来的权威性能够更好地解决上下游企业ESD技术衔接的问题，也同时也会让ESD认证的需求变得更为广泛和强烈。