最好的技術應該是既能滿足使用要求
，又能做到成本最低。電腦在 保修期內損壞，廠商通常要為用戶免費維修或進行更換。如果產品故障率高居不下，不僅會增加維修成本
、減少利潤，甚至要召回失敗產品而影響製造商聲譽。麵對 越來越脆弱的芯片
，研究和實施防靜電技術以提高製造成品率、降低使用故障率，是所有芯片製造商和整機製造商都必須解決的問題。

●芯片的防靜電設計

隨 著芯片速度的提高，為了縮短引腳長度而減少信號串擾，CPU和SoC(SystemonChip)等超大規模IC芯片的封裝越來越多地采用倒裝芯片 （flipchip），倒裝芯片通常麵積較大，而厚度很薄。由電容計算公式C＝εS／d可知，芯片可能攜帶大量靜電電荷Q（=CxV），換句話說
，芯片自 身成了一個巨大的電容器。

如ru果guo芯xin片pian設she計ji者zhe對dui此ci問wen題ti沒mei有you足zu夠gou認ren識shi
，未wei在zai芯xin片pian內nei設she置zhi電dian流liu釋shi放fang通tong道dao
，使shi得de淨jing電dian荷he不bu斷duan積ji聚ju。如ru此ci一yi來lai，芯xin片pian在zai接jie觸chu到dao工gong作zuo台tai或huo包bao裝zhuang盒he的de瞬shun間jian，就jiu會hui產chan生sheng強qiang烈lie的de靜jing電dian釋shi放fang
，以yi致zhi於yu芯xin片pian損sun壞huai在zai製zhi造zao過guo程cheng之zhi中zhong，成cheng品pin率lv降jiang低di了le，生sheng產chan成cheng本ben提ti高gao了le。

此 外，CPU

、GPUjibeiqiaoxinpianshangdejinshugaiyijisanrepian
，yeshireshishengfeideyigehuogen。nuodadejinshutiwuyiyuyigejingdianjieshoutianxian，jiyixifuxinpianzhouweidedianchang
，yijixinpianfu 近jin導dao線xian上shang的de電dian荷he
，這zhe個ge因yin素su也ye對dui芯xin片pian安an全quan構gou成cheng威wei脅xie。如ru果guo芯xin片pian設she計ji者zhe和he整zheng機ji設she計ji者zhe沒mei有you考kao慮lv到dao這zhe個ge因yin素su，到dao了le用yong戶hu手shou中zhong再zai發fa現xian普pu遍bian存cun在zai問wen題ti而er不bu得de不bu把ba產chan品pin召zhao回hui時shi
， 損失就更大了。

●整機的屏蔽與接地設計

在電腦生產車間，地板是防靜電的，製造設備是防靜電的，測試儀器是防靜電的， 芯片周轉箱和庫房是防靜電的
，就連操作者也要身穿防靜電服
、戴上防靜電手套，一派全副武裝的模樣。但是，電腦在應用過程中，還是會給ESD以可乘之機。為 了避免感應靜電的危害，需要對整機進行屏蔽和接地。

電腦的金屬機箱是屏蔽靜電的重要措施，良好的接地可使受靜電危害的幾率大大降低。機 箱中的主板
、接口卡，軟驅

、硬盤、光驅等設備
，以及包裹在信號線外麵的金屬屏蔽網，均通過機箱連接成一個整體，然後再通過電源地線接入大地，這樣不僅可以 消xiao除chu外wai來lai的de感gan應ying靜jing電dian
，也ye可ke以yi消xiao除chu旋xuan轉zhuan設she備bei自zi身shen所suo產chan生sheng的de摩mo擦ca靜jing電dian。為wei了le保bao證zheng部bu件jian之zhi間jian接jie觸chu良liang好hao
，機ji箱xiang上shang設she置zhi有you各ge種zhong彈dan性xing觸chu點dian或huo彈dan性xing接jie觸chu片pian。

●接口電路中植入ESD保護器

芯 片是最容易被ESD損壞的器件，因此成為電腦中的重點保護對象。而接口電路位於板卡電路的外圍
，是抵禦ESD的一道重要防線。由於電腦板卡上邏輯電路無法 chengshouqianfujidianya
，suoyibixujiangzhipaichuzaidianluzhiwai。zaidiannaodegegejiekouchujierujingdianfanghuqijian，shijingdiangaoyazaicishifang，bimianlexiangdianlubandezongshenquyudeqinru。

接口電路中最簡易的防靜電措施是：在線路中串連一個低阻值的電阻，來限製ESD的電流，或者在信號線與地線之間接如一個小電容，來釋放ESD電流。不過這些措施會對信號產生衰減和延遲，不利於信號傳輸。

近 幾年生產的主板中，在鍵盤、鼠標的PS/2接口以及RS－232C串行口和IEEE1284A並行口等低速端口中，多采用內嵌防靜電功能的數據收發芯片 （圖5）。接口芯片中內嵌的ESD保護電路，是利用寄生電路實現的。當ESD作用時，寄生電路被觸發，泄放ESD電流或箝位ESD電壓，達到保護目的。

對 於高速的USB和IEEE1394熱插拔接口
，因為引腳較少，通常接入TVS和MLV等新型靜電保護器件。 TVS（TransientVoltageSuppresser，瞬態電壓抑製器）能夠迅速地將ESD故障電流釋放到接地端，而且其漏電流和結電容都很 低，響應時間也很短（1ns左右），是高速數據通路中理想的選擇，在電腦主板及各種USB設備中獲得廣泛應用。

TVS器件內通常含有若幹個TVS二極管、具有多路保護作用的微型貼片元件
，常見的封裝形式有SOT23和SC-70兩種
，最新產品有Semtech公司的MicroClampTVS，Microsemi公司的USB50403C等。

ESD保護器往往不被人們所注意

，但卻是電腦的保護神。它們在電腦中是否起過作用、起過幾次作用，我們都無法知道。但是
，如果沒有它們的暗中保護，電腦就會經常給我們帶來麻煩。

●對產品進行ESD測試


大 家知道，電子產品必須通過EMC（電磁兼容性）性能測試，貼上EMC標誌，才能進入國際市場。目前最為權威的EMC標準當屬國際電工委員會製定的 IEC61000-4標準，其中包括IEC61000-4-2（ESD）、IEC61000-4-3（抗電磁幹擾）、IEC61000-4-4（電快速瞬 變）、IEC61000-4-5（浪湧敏感度）。對電腦產品所進行的ESD試驗也是以IEC61000-4-2作為標準的。

IEC61000-4-2 規定的ESD測試有兩個項目：接觸電壓測試和空氣放電測試。接觸電壓測試時，ESD信號發生器產生最高4kV的可調直流電壓，當信號發生器的探頭尖部接觸 到被測設備時，發生放電。空氣放電測試時
，ESD測試儀提供最高8kV的可調脈衝電壓
，從測試儀的探頭發出電火花傳向待測設備。


千 裏之堤，潰於蟻穴。在產品設計
、元器件篩選和製造過程的每一個環節出了問題
，都可能釀成災難性事故，而ESD測試是發現設計問題、考驗元器件質量和查找製 造缺陷的有效手段。MSI作為主板行業的一線大廠，居然也會出現南橋芯片大麵積損壞的情況，問題究竟出在哪兒還不得而知，MSI可能沒有對這一批主板逐個 進行ESD測試——這也隻是猜測。