基本信息
- 原书名：ESD Basics: From Semiconductor Manufacturing to Product Use
- 原出版社： Wiley
- 作者： (美)Steven H. Voldman
- 译者： 来萍 恩云飞 肖庆中
- 丛书名： 电子与嵌入式系统设计译丛
- 出版社：机械工业出版社
- ISBN：9787111463658
- 上架时间：2014-6-10
- 出版日期：2014 年6月
- 开本：16开
- 页码：159
- 版次：1-1
- 所属分类：工业技术 > 一般工业技术 > 综合
编辑推荐
从事电子产品硬件研发，ESD防护入门必读的一本书。
深入解读ESD、EOS、EMI、EMC以及闩锁效应等常见概念及其产生机理。
系统阐释系统级ESD在服务器、笔记本电脑、手机、汽车等产品中产生的危害及其解决方案。
内容简介
《ESD揭秘：静电防护原理和典型应用》是Steven H．Voldman博士在半导体器件静电放电(ESD)领域20多年研究和工作经验的结晶，对ESD的基本原理、现实中的ESD环境、半导体器件制造、处理和组装过程的ESD现象、半导体器件片上和片外保护技术，以及对未来纳米结构中的ESD问题展望等，进行了系统而全面的阐述，是帮助了解半导体器件ESD及其所有相关问题的一本非常好的基础性书籍。
《ESD揭秘：静电防护原理和典型应用》在介绍当今所面临的半导体芯片制造问题、ESD半导体芯片设计和系统问题，以及描述未来纳米技术的ESD现象方面是独一无二的。
《ESD揭秘：静电防护原理和典型应用》是作者在ESD保护方面系列书籍的补充。对刚进入这个领域的人员来说，本书是一个重要的参考，也可以帮助了解进入纳米电子时代后现代技术所面临的问题。
《ESD揭秘：静电防护原理和典型应用》主要内容
深入阐释静电和摩擦起电的基础，以及与当今微纳电子技术制造环境的关系；
防止ESD失效的半导体制造操作及监测工艺；
ESD、EOS、EMI、EMC及闩锁效应的半导体器件级及系统级测试，以确定产品对人体模型(HBM)、传输线模型(TLP)、放电器件模型(CDM)、人体金属模型(HMM)、电路放电事件(CDE)到系统级IEC61000-4-2测试的抵抗力；
服务器、笔记本电脑、磁盘驱动器、手机、数码相机、手持设备、汽车和空间应用的系统级问题；
最新技术的ESD设计案例，包括CMOS、BiCMOS、SOl、双极工艺、高压CMOS(HVCMOS)、RF CMOS、智能电源、磁记录技术、微电机械(MEM)和纳米结构。
《ESD揭秘：静电防护原理和典型应用》在介绍当今所面临的半导体芯片制造问题、ESD半导体芯片设计和系统问题，以及描述未来纳米技术的ESD现象方面是独一无二的。
《ESD揭秘：静电防护原理和典型应用》是作者在ESD保护方面系列书籍的补充。对刚进入这个领域的人员来说，本书是一个重要的参考，也可以帮助了解进入纳米电子时代后现代技术所面临的问题。
《ESD揭秘：静电防护原理和典型应用》主要内容
深入阐释静电和摩擦起电的基础，以及与当今微纳电子技术制造环境的关系；
防止ESD失效的半导体制造操作及监测工艺；
ESD、EOS、EMI、EMC及闩锁效应的半导体器件级及系统级测试，以确定产品对人体模型(HBM)、传输线模型(TLP)、放电器件模型(CDM)、人体金属模型(HMM)、电路放电事件(CDE)到系统级IEC61000-4-2测试的抵抗力；
服务器、笔记本电脑、磁盘驱动器、手机、数码相机、手持设备、汽车和空间应用的系统级问题；
最新技术的ESD设计案例，包括CMOS、BiCMOS、SOl、双极工艺、高压CMOS(HVCMOS)、RF CMOS、智能电源、磁记录技术、微电机械(MEM)和纳米结构。
作译者
Steven H. Voldman博士是静电放电（ESD）领域首位IEEE会士，其主要贡献在于CMOS、绝缘体上硅和硅锗技术的静电放电防护。他于1979年获得巴法罗大学工程学学士学位；1981年获得麻省理工学院电气工程硕士学位；在IBM固定员工研究学者进修计划的资助下，先后于1986年和1991年获得佛蒙特大学工程物理学硕士学位和电气工程博士学位。
在IBM开发部门工作的25年间，Voldman一直致力于半导体器件物理、器件设计和可靠性研究（如软错误率（SER）、热电子、漏电机理、闩锁和静电放电等）。他进行闩锁及其抑制技术研究的时间更是长达27年。研究涉及双极SRAM、CMOS DRAM、CMOS逻辑电路、绝缘体上硅（SOI）、BiCMOS、锗硅（SiGe）、射频CMOS、射频SOI、智能电源和图像处理等。2008年，进入Qimonda DRAM研发团队，从事70nm、58nm和48nm CMOS技术研究。同年，创办了自己的公司，并作为台积电（TSMC）45nm静电放电与闩锁开发团队的一员在新竹总部工作。2009～2011年，他担任Intersil公司静电放电与闩锁研发的资深高级工程师。自2011年起，他开始在自己的公司进行专职工作，提供咨询顾问、教学和专利诉讼专家证人的服务。
1995～2000年间，Voldman博士担任美国半导体行业技术联盟（SEMATECH）ESD工作组主席，领导该组建立ESD技术基准，成立首个传输线脉冲（TLP）标准开发小组，制定长期发展规划，与JEDEC-ESD协会协调人体模型（HBM）标准。2000～2010年，他担任ESD协会TLP和超快TLP（VF-TLP）工作组主席，起草TLP和VF-TLP的第一份规程及标准。Voldman还是ESD协会董事会和教育委员会成员。他发起并开展了“ESD在校园”活动，该活动旨在将ESD课程带入全球各大校园，并与学校教职员工和学生开展互动。如今，该活动已在美国、新加坡、中国台湾、马来西亚、菲律宾、泰国、印度和中国等国家或地区40多所大学校园内开展。
Voldman博士在美国、中国、新加坡、马来西亚、中国台湾、斯里兰卡和以色列等国家或地区多次举办了有关ESD、闩锁等方面的短期课程或专题报告。他还获得了240多个有关ESD和CMOS闩锁效应的美国授权专利，亦是该领域专利诉讼案中的专家证人。
Voldman博士也是《科学美国人》杂志的撰稿人，并编写了首套ESD与闩锁系列丛书，包括《ESD物理与器件》、《ESD电路与器件》、《ESD射频技术与电路》、《闩锁效应》、《ESD失效机理与模型》和《ESD设计与综合》。同时，他也是《锗硅——技术、建模及设计》和《纳米电子学——纳米线、分子电子学与纳米器件》等书籍的撰稿人。目前，《ESD电路与器件》和《ESD射频技术与电路》中译本已出版发行。
来萍，毕业于南京电子器件研究所，是工业和信息化部电子第五研究所研究员，电子学会会员，IEEE会员，广东省信息技术标准化技术委员会委员。承担过十几项国家级电子元件可靠性科研项目，在电子产品可靠性领域拥有丰富的经验。主要技术研究方向包括电子元器件失效分析、微波器件可靠技术及应用、集成电路静电放电检测与评价、电子产品制造过程中的静电防护技术等。
在IBM开发部门工作的25年间，Voldman一直致力于半导体器件物理、器件设计和可靠性研究（如软错误率（SER）、热电子、漏电机理、闩锁和静电放电等）。他进行闩锁及其抑制技术研究的时间更是长达27年。研究涉及双极SRAM、CMOS DRAM、CMOS逻辑电路、绝缘体上硅（SOI）、BiCMOS、锗硅（SiGe）、射频CMOS、射频SOI、智能电源和图像处理等。2008年，进入Qimonda DRAM研发团队，从事70nm、58nm和48nm CMOS技术研究。同年，创办了自己的公司，并作为台积电（TSMC）45nm静电放电与闩锁开发团队的一员在新竹总部工作。2009～2011年，他担任Intersil公司静电放电与闩锁研发的资深高级工程师。自2011年起，他开始在自己的公司进行专职工作，提供咨询顾问、教学和专利诉讼专家证人的服务。
1995～2000年间，Voldman博士担任美国半导体行业技术联盟（SEMATECH）ESD工作组主席，领导该组建立ESD技术基准，成立首个传输线脉冲（TLP）标准开发小组，制定长期发展规划，与JEDEC-ESD协会协调人体模型（HBM）标准。2000～2010年，他担任ESD协会TLP和超快TLP（VF-TLP）工作组主席，起草TLP和VF-TLP的第一份规程及标准。Voldman还是ESD协会董事会和教育委员会成员。他发起并开展了“ESD在校园”活动，该活动旨在将ESD课程带入全球各大校园，并与学校教职员工和学生开展互动。如今，该活动已在美国、新加坡、中国台湾、马来西亚、菲律宾、泰国、印度和中国等国家或地区40多所大学校园内开展。
Voldman博士在美国、中国、新加坡、马来西亚、中国台湾、斯里兰卡和以色列等国家或地区多次举办了有关ESD、闩锁等方面的短期课程或专题报告。他还获得了240多个有关ESD和CMOS闩锁效应的美国授权专利，亦是该领域专利诉讼案中的专家证人。
Voldman博士也是《科学美国人》杂志的撰稿人，并编写了首套ESD与闩锁系列丛书，包括《ESD物理与器件》、《ESD电路与器件》、《ESD射频技术与电路》、《闩锁效应》、《ESD失效机理与模型》和《ESD设计与综合》。同时，他也是《锗硅——技术、建模及设计》和《纳米电子学——纳米线、分子电子学与纳米器件》等书籍的撰稿人。目前，《ESD电路与器件》和《ESD射频技术与电路》中译本已出版发行。
来萍，毕业于南京电子器件研究所，是工业和信息化部电子第五研究所研究员，电子学会会员，IEEE会员，广东省信息技术标准化技术委员会委员。承担过十几项国家级电子元件可靠性科研项目，在电子产品可靠性领域拥有丰富的经验。主要技术研究方向包括电子元器件失效分析、微波器件可靠技术及应用、集成电路静电放电检测与评价、电子产品制造过程中的静电防护技术等。
目录
《ESD揭秘：静电防护原理和典型应用》
译者序
前言
致谢
作者简介
第1章 静电学基本原理 1
1.1 引言 1
1.2 静电学 1
1.2.1 泰勒斯和静电引力 1
1.2.2 静电学和摩擦生电序列 2
1.2.3 摩擦生电序列和吉尔伯特 3
1.2.4 摩擦生电序列和格雷 4
1.2.5 摩擦生电序列和达菲 4
1.2.6 摩擦生电序列和富兰克林 4
1.2.7 静电学——西莫和人体模型 4
1.2.8 静电学——库仑和卡文迪许 5
1.2.9 静电学——法拉第和冰桶实验 5
1.2.10 静电学——法拉第和麦克斯韦 5
1.2.11 静电学——帕邢 5
1.2.12 静电学——斯托尼与“电子” 5
译者序
前言
致谢
作者简介
第1章 静电学基本原理 1
1.1 引言 1
1.2 静电学 1
1.2.1 泰勒斯和静电引力 1
1.2.2 静电学和摩擦生电序列 2
1.2.3 摩擦生电序列和吉尔伯特 3
1.2.4 摩擦生电序列和格雷 4
1.2.5 摩擦生电序列和达菲 4
1.2.6 摩擦生电序列和富兰克林 4
1.2.7 静电学——西莫和人体模型 4
1.2.8 静电学——库仑和卡文迪许 5
1.2.9 静电学——法拉第和冰桶实验 5
1.2.10 静电学——法拉第和麦克斯韦 5
1.2.11 静电学——帕邢 5
1.2.12 静电学——斯托尼与“电子” 5
译者序
半导体器件从诞生之日起就面临着静电放电（ESD）带来的可靠性问题。随着器件尺寸减小、集成度提高，静电问题不仅不消除反而有可能愈加严重。因此，对于半导体器件，静电放电是一个需要关注的永恒问题。
半导体器件的静电问题涉及范围很广，覆盖产品从研发设计到生产制造乃至使用维修等全寿命过程。目前已有大量的关于半导体器件ESD 方面的书籍和标准，主要集中在半导体器件片上ESD保护设计、生产制造过程的防ESD控制以及ESD测试等几个方面，为专业技术人员提供指导。但是，对非专业以及刚刚入门的技术人员，理解我们身边的静电问题及如何对半导体器件或系统实施有效的防护也是非常必要的。
本书作者Steven H. Voldman博士总结其在半导体器件静电放电（ESD）领域20多年的研究和工作经验，撰写了本书，系统而全面地阐述了ESD的基本原理、现实中的ESD环境、半导体器件制造、处理和组装过程的ESD现象、半导体器件片上和片外保护技术，以及对未来纳米结构中的ESD问题展望等，这是一本可以帮助读者了解半导体器件ESD及其所有相关问题的优秀基础性书籍。
电子元器件可靠性物理及其应用技术重点实验室从20世纪90年代初开始，就开展了半导体器件ESD设计、检测和防护方面的技术研究及工程应用，译者在这方面有比较丰富的知识和经验，因此，非常高兴能将此书介绍给国内的相关技术人员。
本书由来萍和恩云飞研究员组织翻译和审校，其中作者介绍、前言、致谢、第1章由刘宏志、恩云飞翻译，第2章和第3章由来萍翻译，第4章由肖庆中翻译，第5章由何玉娟翻译，第6章由王力纬翻译，第7章由师谦翻译，并由恩云飞、来萍、肖庆中、师谦、刘虹志、王力纬、何玉娟、陈义强进行了审校。
为了给读者提供一本具有专业水平的科技书籍，译者对书稿进行了多次审校，还针对术语表、标准中的专业术语进行了集体讨论，以求尽量减少技术和编辑错误。但由于译者水平所限，难免会有不妥之处，恳请读者批评指正。
半导体器件的静电问题涉及范围很广，覆盖产品从研发设计到生产制造乃至使用维修等全寿命过程。目前已有大量的关于半导体器件ESD 方面的书籍和标准，主要集中在半导体器件片上ESD保护设计、生产制造过程的防ESD控制以及ESD测试等几个方面，为专业技术人员提供指导。但是，对非专业以及刚刚入门的技术人员，理解我们身边的静电问题及如何对半导体器件或系统实施有效的防护也是非常必要的。
本书作者Steven H. Voldman博士总结其在半导体器件静电放电（ESD）领域20多年的研究和工作经验，撰写了本书，系统而全面地阐述了ESD的基本原理、现实中的ESD环境、半导体器件制造、处理和组装过程的ESD现象、半导体器件片上和片外保护技术，以及对未来纳米结构中的ESD问题展望等，这是一本可以帮助读者了解半导体器件ESD及其所有相关问题的优秀基础性书籍。
电子元器件可靠性物理及其应用技术重点实验室从20世纪90年代初开始，就开展了半导体器件ESD设计、检测和防护方面的技术研究及工程应用，译者在这方面有比较丰富的知识和经验，因此，非常高兴能将此书介绍给国内的相关技术人员。
本书由来萍和恩云飞研究员组织翻译和审校，其中作者介绍、前言、致谢、第1章由刘宏志、恩云飞翻译，第2章和第3章由来萍翻译，第4章由肖庆中翻译，第5章由何玉娟翻译，第6章由王力纬翻译，第7章由师谦翻译，并由恩云飞、来萍、肖庆中、师谦、刘虹志、王力纬、何玉娟、陈义强进行了审校。
为了给读者提供一本具有专业水平的科技书籍，译者对书稿进行了多次审校，还针对术语表、标准中的专业术语进行了集体讨论，以求尽量减少技术和编辑错误。但由于译者水平所限，难免会有不妥之处，恳请读者批评指正。
前言
本书的创作源于从制造过程到产品的静电放电基本原理的阅读需求。随着制造技术的发展，半导体器件规模与系统都在发生变化，对可靠性与ESD防护的需求和要求也随之发生改变。本书旨在构建实际环境与基本的ESD现象之间的联系。
尽管目前已经出版了有关片上ESD设计的大量书籍，但它们主要针对相关领域的专业技术人员。而对于非相关领域的技术人员，理解现实中的各种静电问题仍然是十分必要的。如今，静电放电与电磁干扰问题在我们身边比比皆是：从油箱爆炸、汽车中的静电放电、电缆引起的计算机服务器闩锁到与汽车噪声相关的问题。因此，对于非专业人士来说，仍然有必要理解我们身边的静电问题以及如何对它们实施有效防护。
本书的目的如下：
让读者了解静电学和摩擦生电的基础知识，并将它们与半导体制造、处理和组装过程中的静电放电现象联系在一起。在讲述基本原理的同时，也介绍部分静电学发展史的内容。
分别对静电放电（ESD）、摩擦生电、过电应力（EOS）和闩锁进行专题讲解，引发读者对电磁干扰（EMI）和电磁兼容（EMC）等问题的思考。
探讨如今的芯片和系统中所存在的上述问题，书中所列实例将尽量与主题相关并且具有趣味性。
说明如何利用片上保护网络来对半导体芯片进行ESD保护。
向读者介绍半导体芯片与系统的ESD测试方法。
探讨未来静电放电、相关标准、测试技术以及产品设计的发展方向。
展望未来新型纳米结构和纳米系统可能出现的静电和电磁问题。
本书内容安排如下：
第1章综述静电学概念、术语和基本原理。前半部分以静电学发展史上各个时期的主要历史人物作为主线，简要介绍了静电学和摩擦起电现象，包括了泰勒斯、格雷、达菲、富兰克林、托普勒、法拉第、卡文迪许、库仑、麦克斯韦等人的故事。后半部分则主要介绍目前电子元件和系统中所存在的静电放电（ESD）、过电应力（EOS）、闩锁、电磁干扰（EMI）和电磁兼容（EMC）等问题。
第2章讨论了如何对制造环境中的静电放电进行控制。旨在让读者了解在制造中，建立静电放电防护区所涉及的问题以及为此而采用的测试方法、标准和控制程序。
第3章深入阐述静电放电、过电应力、电磁干扰和电磁兼容。以上每个领域均有大量的出版物。在前言部分，已列举了部分基本概念、专业术语和测试标准。
第4章探讨了目前及未来应用中系统级的静电放电、过电应力、闩锁、电磁干扰和电磁兼容等问题。讨论了服务器、笔记本电脑、便携设备、手机、磁盘驱动器、数码相机、汽车和空间应用中的静电问题，让读者充分认识到现代电子环境中存在着大量的静电问题，并讨论了系统级的静电放电测试，如IEC 61000-4-2标准、HMM、CDE和CBM等。
第5章主要介绍半导体器件的防护方案，重点介绍片上ESD防护网络的构建、数字、模拟和射频应用中的ESD防护、ESD电路原理图、版图设计以及半导体芯片的版图规划。
第6章介绍系统级防护解决方案，包括目前正在应用的系统级静电放电、电磁干扰和电磁兼容防护方案，以及系统级电磁兼容扫描等新技术。
第7章讨论了当前及未来纳米结构中的ESD防护问题。随着器件尺寸达到纳米尺度，所有器件都必须解决静电、静电放电、电磁干扰和过电应力等问题。这种情况将在光刻掩模、磁记录器件、半导体器件、纳米线和纳米管中切实存在。作为结束章节，该章还介绍微型马达、微镜、射频MEMS开关和其他新型器件中的情况。
但愿本序能激发读者对于静电放电、过电应力、电磁干扰和电磁兼容等问题的兴趣，并了解它们如何与现实生活中的现象相联系。若读者想进一步了解静电放电防护，可参阅以下书籍：《ESD物理与器件》、《ESD电路与技术》、《ESD射频电路与技术》、《ESD失效机理与模型》、《ESD设计与综合》和《闩锁效应》。
愿大家喜欢这本书，享受学习静电放电、过电应力、闩锁、电磁干扰和电磁兼容现象的乐趣！
尽管目前已经出版了有关片上ESD设计的大量书籍，但它们主要针对相关领域的专业技术人员。而对于非相关领域的技术人员，理解现实中的各种静电问题仍然是十分必要的。如今，静电放电与电磁干扰问题在我们身边比比皆是：从油箱爆炸、汽车中的静电放电、电缆引起的计算机服务器闩锁到与汽车噪声相关的问题。因此，对于非专业人士来说，仍然有必要理解我们身边的静电问题以及如何对它们实施有效防护。
本书的目的如下：
让读者了解静电学和摩擦生电的基础知识，并将它们与半导体制造、处理和组装过程中的静电放电现象联系在一起。在讲述基本原理的同时，也介绍部分静电学发展史的内容。
分别对静电放电（ESD）、摩擦生电、过电应力（EOS）和闩锁进行专题讲解，引发读者对电磁干扰（EMI）和电磁兼容（EMC）等问题的思考。
探讨如今的芯片和系统中所存在的上述问题，书中所列实例将尽量与主题相关并且具有趣味性。
说明如何利用片上保护网络来对半导体芯片进行ESD保护。
向读者介绍半导体芯片与系统的ESD测试方法。
探讨未来静电放电、相关标准、测试技术以及产品设计的发展方向。
展望未来新型纳米结构和纳米系统可能出现的静电和电磁问题。
本书内容安排如下：
第1章综述静电学概念、术语和基本原理。前半部分以静电学发展史上各个时期的主要历史人物作为主线，简要介绍了静电学和摩擦起电现象，包括了泰勒斯、格雷、达菲、富兰克林、托普勒、法拉第、卡文迪许、库仑、麦克斯韦等人的故事。后半部分则主要介绍目前电子元件和系统中所存在的静电放电（ESD）、过电应力（EOS）、闩锁、电磁干扰（EMI）和电磁兼容（EMC）等问题。
第2章讨论了如何对制造环境中的静电放电进行控制。旨在让读者了解在制造中，建立静电放电防护区所涉及的问题以及为此而采用的测试方法、标准和控制程序。
第3章深入阐述静电放电、过电应力、电磁干扰和电磁兼容。以上每个领域均有大量的出版物。在前言部分，已列举了部分基本概念、专业术语和测试标准。
第4章探讨了目前及未来应用中系统级的静电放电、过电应力、闩锁、电磁干扰和电磁兼容等问题。讨论了服务器、笔记本电脑、便携设备、手机、磁盘驱动器、数码相机、汽车和空间应用中的静电问题，让读者充分认识到现代电子环境中存在着大量的静电问题，并讨论了系统级的静电放电测试，如IEC 61000-4-2标准、HMM、CDE和CBM等。
第5章主要介绍半导体器件的防护方案，重点介绍片上ESD防护网络的构建、数字、模拟和射频应用中的ESD防护、ESD电路原理图、版图设计以及半导体芯片的版图规划。
第6章介绍系统级防护解决方案，包括目前正在应用的系统级静电放电、电磁干扰和电磁兼容防护方案，以及系统级电磁兼容扫描等新技术。
第7章讨论了当前及未来纳米结构中的ESD防护问题。随着器件尺寸达到纳米尺度，所有器件都必须解决静电、静电放电、电磁干扰和过电应力等问题。这种情况将在光刻掩模、磁记录器件、半导体器件、纳米线和纳米管中切实存在。作为结束章节，该章还介绍微型马达、微镜、射频MEMS开关和其他新型器件中的情况。
但愿本序能激发读者对于静电放电、过电应力、电磁干扰和电磁兼容等问题的兴趣，并了解它们如何与现实生活中的现象相联系。若读者想进一步了解静电放电防护，可参阅以下书籍：《ESD物理与器件》、《ESD电路与技术》、《ESD射频电路与技术》、《ESD失效机理与模型》、《ESD设计与综合》和《闩锁效应》。
愿大家喜欢这本书，享受学习静电放电、过电应力、闩锁、电磁干扰和电磁兼容现象的乐趣！
书摘
第1章
静电学基本原理
1.1引言
我们都熟悉静电放电（Electrostatic Discharge，ESD）现象：你穿着心爱的运动鞋在长毛地毯上缓慢走过，忽然撞到了一个金属片，接着就是“嚓—”的一声。我们人类会因此痛得叫出声来，而带有微电子器件和纳米电子器件的产品会因此失效。[1]
无论是现在还是未来，静电问题始终是电子器件和电子系统产业需要重点考虑的问题，同样也是军火、炸药、化学和材料等工业领域需考虑的问题。任何工业，只要静电问题可能影响到产品的质量、成品率，造成产品的性能退化或物理损伤，都需要考虑静电放电（ESD）、过电应力（Electrical Overstress，EOS）、电磁干扰（Electromagnetic Interference，EMI）和电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，EMC）等方面的问题。
本书概要介绍了从产品的制造到使用中所出现的各种静电放电现象。正文部分将讨论静电学基本原理、制造中的静电问题、元器件级问题、系统级问题以及防静电设计。
那么，我们从哪里开始介绍呢？
1.2静电学
静电引力和静电放电现象的发现是人类对自然界最早的科学认知之一。历史上静电现象的最初发现要追溯到人类对于物质本源、天文和数学知识的早期探索以及希腊哲学的最初奠基，甚至更早的时期。
1.2.1泰勒斯和静电引力
泰勒斯（Thales），生于公元前624年，卒于公元前546年，爱奥尼亚学派（又称米利都学派）创始人，苏格拉底时期之前的古希腊七贤之一。泰勒斯是古希腊天文学家、数学家和哲学家，也是发明家和工程师。他创立了追求知识的传统，发展了科学理性思维，建立了经验观察方法，并提出通过猜想来质疑自然现象以了解其本质。米利都学派建立了质疑、辩论、解释、辩护和考证的批判法。泰勒斯的学生包括欧几里得、毕达哥拉斯和欧德摩斯等[2]。
泰勒斯发现了琥珀摩擦后存在静电引力这一现象。他记载，摩擦后的琥珀能够吸引稻草。从此，希腊语中用于表示琥珀的单词“ελεκτρον”（翻译为电子“electron”）开始与电现象联系在一起。
泰勒斯的思想多记载于其门徒和其他希腊哲学家的著作中。亚里士多德（Aristotle）在他的《论灵魂》（411 a7-8）一书中指出“一些人认为整个宇宙都是有生命的，这出自泰勒斯的万物皆有灵”[3]。
静电现象的发现要早于人类对于物质本源的探索。当泰勒斯进行静电放电实验和静电引力研究时，希腊和罗马的物质的原子论学说还没有出现。无论是希腊的德谟克利特（Democritus，公元前420年）和伊壁鸠鲁（Epicurus，公元前370年），还是罗马的卢克莱修 （Lucretius，公元前50年），他们的原子论在时间上均晚于对静电现象的描述和思考。泰勒斯逝于原子学说正流行的时代。在他的墓志铭上写着：“伟大的泰勒斯长眠于此，他的智慧声望高达云霄[4]。”
Robert A. Millikan在其1917年出版的《电子》一书引言中写道[5]：
很少有人能同时做到这两点：最先发现琥珀在摩擦作用下将产生一个新的显著的诱发态，即今人所谓的充电；同时也深信并首次明确提出所有这些现象必然存在着某种统一的规则，使得它们能够在逻辑上被理解和接受。事物状态发生明显变化必然起源于某种基本因素，寻找这些因素应该是所有自然科学的最终目的。就算是巧合，泰勒斯的成就也为他带来了无可置疑的双重荣誉。早在公元前600年，他就首次构思并正确指出了指导整个物理学从古发展至今的灵魂所在。尽管粗浅且不完善，他的描述却首次将之前彼此独立的物理部分（如辐射热、光、磁和电）联系在一起，并带领我们前所未有地接近事物的本质。
J. H. Jeans在其《电学和磁学的数学理论》（1925年，第5版）中写道：
琥珀被摩擦后会吸引轻小物体的事实在希腊妇孺皆知。这要归功于泰勒斯。
第二个事实是卢克莱修所发现的某些矿物（天然磁石）会吸引铁。这两个事实构成了现代电磁学的基础。
1.2.2静电学和摩擦生电序列
静电学基本原理
1.1引言
我们都熟悉静电放电（Electrostatic Discharge，ESD）现象：你穿着心爱的运动鞋在长毛地毯上缓慢走过，忽然撞到了一个金属片，接着就是“嚓—”的一声。我们人类会因此痛得叫出声来，而带有微电子器件和纳米电子器件的产品会因此失效。[1]
无论是现在还是未来，静电问题始终是电子器件和电子系统产业需要重点考虑的问题，同样也是军火、炸药、化学和材料等工业领域需考虑的问题。任何工业，只要静电问题可能影响到产品的质量、成品率，造成产品的性能退化或物理损伤，都需要考虑静电放电（ESD）、过电应力（Electrical Overstress，EOS）、电磁干扰（Electromagnetic Interference，EMI）和电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，EMC）等方面的问题。
本书概要介绍了从产品的制造到使用中所出现的各种静电放电现象。正文部分将讨论静电学基本原理、制造中的静电问题、元器件级问题、系统级问题以及防静电设计。
那么，我们从哪里开始介绍呢？
1.2静电学
静电引力和静电放电现象的发现是人类对自然界最早的科学认知之一。历史上静电现象的最初发现要追溯到人类对于物质本源、天文和数学知识的早期探索以及希腊哲学的最初奠基，甚至更早的时期。
1.2.1泰勒斯和静电引力
泰勒斯（Thales），生于公元前624年，卒于公元前546年，爱奥尼亚学派（又称米利都学派）创始人，苏格拉底时期之前的古希腊七贤之一。泰勒斯是古希腊天文学家、数学家和哲学家，也是发明家和工程师。他创立了追求知识的传统，发展了科学理性思维，建立了经验观察方法，并提出通过猜想来质疑自然现象以了解其本质。米利都学派建立了质疑、辩论、解释、辩护和考证的批判法。泰勒斯的学生包括欧几里得、毕达哥拉斯和欧德摩斯等[2]。
泰勒斯发现了琥珀摩擦后存在静电引力这一现象。他记载，摩擦后的琥珀能够吸引稻草。从此，希腊语中用于表示琥珀的单词“ελεκτρον”（翻译为电子“electron”）开始与电现象联系在一起。
泰勒斯的思想多记载于其门徒和其他希腊哲学家的著作中。亚里士多德（Aristotle）在他的《论灵魂》（411 a7-8）一书中指出“一些人认为整个宇宙都是有生命的，这出自泰勒斯的万物皆有灵”[3]。
静电现象的发现要早于人类对于物质本源的探索。当泰勒斯进行静电放电实验和静电引力研究时，希腊和罗马的物质的原子论学说还没有出现。无论是希腊的德谟克利特（Democritus，公元前420年）和伊壁鸠鲁（Epicurus，公元前370年），还是罗马的卢克莱修 （Lucretius，公元前50年），他们的原子论在时间上均晚于对静电现象的描述和思考。泰勒斯逝于原子学说正流行的时代。在他的墓志铭上写着：“伟大的泰勒斯长眠于此，他的智慧声望高达云霄[4]。”
Robert A. Millikan在其1917年出版的《电子》一书引言中写道[5]：
很少有人能同时做到这两点：最先发现琥珀在摩擦作用下将产生一个新的显著的诱发态，即今人所谓的充电；同时也深信并首次明确提出所有这些现象必然存在着某种统一的规则，使得它们能够在逻辑上被理解和接受。事物状态发生明显变化必然起源于某种基本因素，寻找这些因素应该是所有自然科学的最终目的。就算是巧合，泰勒斯的成就也为他带来了无可置疑的双重荣誉。早在公元前600年，他就首次构思并正确指出了指导整个物理学从古发展至今的灵魂所在。尽管粗浅且不完善，他的描述却首次将之前彼此独立的物理部分（如辐射热、光、磁和电）联系在一起，并带领我们前所未有地接近事物的本质。
J. H. Jeans在其《电学和磁学的数学理论》（1925年，第5版）中写道：
琥珀被摩擦后会吸引轻小物体的事实在希腊妇孺皆知。这要归功于泰勒斯。
第二个事实是卢克莱修所发现的某些矿物（天然磁石）会吸引铁。这两个事实构成了现代电磁学的基础。
1.2.2静电学和摩擦生电序列
【插图】
