静电放电及防护基础知识

1、静电放电( ESD )及防护基础知识一 . 术语及定义1. 静电： 物体表面过剩或不足的静止的电荷2. 静电场：静电在其周围形成的电场3. 静电放电：两个具有不同静电电位的物体，由于直接接触或静电场感应引起两物体间的静 电电荷的转移。静电电场的能量达到一定程度后，击穿其间介质而进行放电的现象就是静电 放电。4. 静电敏感度：元器件所能承受的静电放电电压5. 静电敏感器件：对静电放电敏感的器件6. 接地 ：电气连接到能供给或接受大量电荷的物体，如大地，船等.7 中和： 利用异性电荷使静电消失8 防静电工作区：配备各种防静电设备和器材，能限制静电电位，具有明确的区域界限和 专门标记的适于从事静电防

2、护操作的工作场地二、静电的产生：1. 摩擦 :在日常生活中，任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电，而产生静电 的最普通方法，就是摩擦生电。材料的绝缘性越好，越容易是使用摩擦生电。另外，任何两 种不同物质的物体接触后再分离，也能产生静电； 。2. 感应： 针对导电材料而言，因电子能在它的表面自由流动，如将其置于一电场中，由于同 性相斥，异性相吸，正负离子就会转移。3. 传导：针对导电材料而言，因电子能在它的表面自由流动，如与带电物体接触，将发生电 荷转移。三、静电对电子工业的影响 集成电路元器件的线路缩小，耐压降低，线路面积减小，使得器件耐静电冲击能力的减弱， 静电电场( Stati

3、c Electric Field )和静电电流( ESDcurrent )成为这些高密度元器件的致命杀 手。同时大量的塑料制品等高绝缘材料的普遍应用，导致产生静电的机会大增。日常生活中 如走动，空气流动，搬运等都能产生静电。 人们一般认为只有 CMOS 类的晶片才对静电敏感， 实际上，集成度高的元器件电路都很敏感。A静电对电子元件的影响A ) 静电吸附灰尘，改变线路间的阻抗，影响产品的功能与寿命。B ) 因电场或电流破坏元件的绝缘或导体，使元件不能工作(完全破坏) 。C) 因瞬间的电场或电流产生的热，元件受伤，仍能工作，寿命受损。B、静电损伤的特点：1. 隐蔽性人体不能直接感知静电，除非发生静

4、电放电，但发生静电放电，人体也不一定能有 电击的感觉。这是因为人体感知的静电放电电压为 2-3KV 。2. 潜伏性有些电子元器件受到静电损伤后性能没有明显的下降，但多次累加放电会给器件造 成内伤而形成隐患，而且增加了器件对静电的敏感性。已产生的问题并无任何方法可治愈。3. 随机性电子元件什么情况下会遭受到静电破坏呢？可以这么说，从一个元件生产后一直到 它损坏以前所有的过程都受到静电的威胁，而这些静电的产生也具有随机性。由于静电的产 生和放电都是瞬间发生的，及难预测和防护。4. 复杂性静电放电损伤分板工作，因电子产品的精细，微小的结构特点而费时、费事、费钱， 要求较复杂的技术往往需要使用扫描电镜

5、等精密仪器， 即使如此有些静电损伤现象也 难以与 其他原因造成的损伤加以区别，使人误把静电损伤失效当作其它失效，这是对静电放电损害 未充分认识之前，常常归咎于早期失效或情况不明的失效 ，从而不自觉的掩盖了失效的真正 原因。5. 严重性 ESD 问题表面上看来只影响了制成品的用家，但实际上亦影响了各层次的制造商， 如：保用费、维修及公司的声誉等等。四、ESD 三种型式1. 人体型式即指当人体活动时身体和衣服之间的摩擦产生摩擦电荷。当人们手持 ESD 敏感 的装置而不先拽放电荷到地，摩擦电荷将会移向 ESD 敏感的装置而造成损坏。 2微电子器件带电型式既指这些 ESD 敏感的装置，尤其对朔料件，当

6、在自动化生产过程中， 会产生摩擦电荷，而这些摩擦电荷通过低电阻的线路非常迅速地泻放到高度导电的牢固接地 表面，因此造成损坏；或者通过感应使 ESD 敏感的装置的金属部分带电而造成损坏。 3场感类型式即有强电场围绕， 这可能来之于塑性材料或人的衣服， 会发生电子转化跨过氧 化层。若电位差超过氧化层的介电常数，侧会产生电弧以破坏氧化层，其结果为短路。 4其它还有：机器模式、场增强模型、人体金属模型、电容耦合模型、悬浮器件模型。五、静电防护1. 接地 接地就是直接将静电过一条线的连接泄放到大地，这是防静电措施中最直接最有效的，对于 导体通常用接地的方法，如人工带防静电手腕带及工作台面接地等。 接地通

7、过以下方法实施：1)人体通过手腕带接地。2)人体通过防静电鞋(或鞋带)和防静电地板接地。3)工作台面接地。4)测试仪器，工具夹，烙铁接地。5)防静电地板，地垫接地。6)防静电转运车，箱，架尽可能接地。7)防静电椅接地。2.静电屏蔽静电敏感元件在储存或运输过程中会暴露于有静电的区域中， 用静电屏蔽的方法可削弱外 界静电对电子元件的影响，最通常的方法是用静电屏蔽袋和防静电周转箱作为保护。另外防 静电衣对人体的衣服具有一定的屏蔽作用。3. 离子中和绝缘体往往是易产生静电， 对绝缘体静电的消除， 用接地方法是无效的， 通常采用的方法 是离子中和(部分采用屏蔽) ，即在工作环境中用离子风机等，提供一等电

8、位的工作区域。因此在防静电材料和防静电设施中， 均是按这三种方式派生出来的产品， 可分为防静电仪 表，接地系统类防静电产品，屏蔽类防静电包装，运输及储存防静电材料，中和类静电消除 设备，以及其它防静电用品。A. 防静电仪表1. 手腕带 /脚带 /防静电鞋综合检测仪用途： 用于检测手腕带， 脚带，防静电鞋是否符合要求。2. 测试脚带 及防静电鞋时，需增加一块金属板及仪表连接的导线。3. 除静电离子风机检测仪用途：定期对离子风机平衡度和衰减时间进行检测及校验以确保 离子风机工作在安全的指标范围。4. 静电场探测仪用途：测量静电场以反映静电的存在，以电压形式读数，用来测试环境的 静电强度。一般受环境

9、影响和静电瞬间特性，很难真实反映实际情况。5. 静电屏蔽袋测试仪用途：用于检测静电屏蔽袋的屏蔽效果。6. 表面电阻测量仪用途：用于测量材料表面电阻，体积电阻。 B.接地类防静电产品1. 防静电手腕带：广泛用于各种操作工位，手腕带种类很多，建议一般采用配有1 兆欧姆电阻的手腕带，线长应留有一定余量。2. 防静电手表：需要其它防静电措施的补救(如：增设离子风机，戴防静电脚跟带等)才能 取得较好的防静电效果。建议不要大量采用佩带防静电手表的方式。3. 防静电脚带 / 防静电鞋：厂房使用防静电地面后，应配戴防静电鞋带或穿防静电鞋，建议车 间以穿防静电鞋为主，可降低灰尘的引入。操作人员工再结合配带防静电

10、手腕带效果将会更 佳。4. 防静电台垫：用于各工作台表面的铺设，各台垫串上1 兆欧电阻后与防静电地可靠连接。5. 防静电地板：防静电地板分为： PVC 地板、聚胺脂地板、活动地板。 防静电蜡和防静电油漆：防静电蜡可用于各种地板表面增加防静电功能及使地板更加明亮干 净,防静电油漆可用于各种地板表面，也可涂于各种货架，周转箱等容器上。C. 屏蔽类防静电包装运输及储存材料1. 防静电周转箱、防静电元件盒：用于车间单板和部件的周转，运输及储存。2. 防静电屏蔽袋：用于单板和部件的包装、运输和储存，具有一定的防潮效果。3. 防静电胶带：用于各种包装箱等4. 防静电 IC 料条及 IC 托盘：用于生产车间

11、 IC 元器件的储存、搬运。禁止在使用前，露天存 放 IC ；或拆开包装运输。5. 防静电货架、手推车及工作台：防静电货架、手推车广泛用于电子装配车间的单板、部件 的周转，搬运等。防静电货架及工作台要有防静地连接，手推车上的防静电垫应有金属链与 防静电地接触6. 防静电工作服工作鞋：在具有静电敏感元器件，具有一定洁净度要求的加工车间，一般应 严格要求员工穿戴防静电工作服工作鞋7. 防静电手指套：如操作工位员工需经常手拿工件或静电敏感元器件时，有必要戴防静电手 指套。D. 中和类设备 离子风机、风枪六、防静电的一般工艺规程要求A、防静电的常规工艺规程要求：1、操作者必须戴有线防静电手腕2、涉及到

12、操作静电敏感器件的桌台面须采用防静电台垫3、ESD 敏感型器件必须用静电屏蔽与防静电器具转运。4、准备开封、 测试静电敏感器件时必须在防静电工作台上进行， 有条件的可配用离子空气发 生器清除空气中的电荷 .5、组装所用的焊接设备及成形工装设备都必须接地，焊接工具使用内热式烙铁，接地要良 好，接地电阻要小 .6、电源供电系统要改装用变压器进行隔离，地线要可靠，防止悬浮地线，接地电阻小于10欧姆7、产品测试时，在电源接通的情况下，不能随意插拔器件，必须在关掉电源的情况下插拔。8、凡 ESD 敏感型器件不应过早地拿出原封装，要正确按操作，尽量不能摸ESD 敏感型器件管腿。9、用波峰焊接时，焊料和传递

13、系统必须接地。 B、在防静电要求严格的场合，下列防静电工艺要求也是常常需要的。1、凡 ESD 敏感型整机进行高低温试验或老化试验时，必须先对工作场地及高低温箱进行静 电位测试，其电位不能超过安全值，否则，要进行静电消除处理。2、焊接好的印制电路板要作三防处理时，也要采用防静电措施。不要用一般的刷光，超声波 清洗或喷洗。3、调试、测量、检验时所用的低阻仪器、设备（如讯号、电桥等）应在ESD 敏感型器件接上电源后，方可接到 ESD 敏感型器件的输入端。4、在 ESD 敏感型 测试仪器生产线上，应严格使用静电电位测试监视静电电位的变化情况， 以便及时采取静电消除措施。电子元件的防静电损坏措施 （运输

14、与存放 ） 运输带引脚的元件时，通常使用导电泡沫材料。这可以防止元件引脚间出现较高的电势差，对于 双列直插式封装的元件，在散装运输过程中常采用静电损耗性管。对于线路板组件， 当位于静电放电保护区外时， 应将其置于静电屏蔽袋或导电搬运箱内进行 运输。 有的包装袋使用导电材料制成， 它可确保所有元件在稳定条件下 处于同一电势， 同时将偶 然跑到袋上的静电荷耗散掉。这种方法不能用于带电池的电路板，对于这种情况，应采用衬里是 静电损耗性材料的， 而外层是导电材料的包 装袋。 这种袋子的价格更高， 但可对加电和未加电的 组件提供极好的保护作用。同样，内部装有固定电路板的导轨的导电箱不能与边缘上有裸露连接

15、 器的加电电路板 一起使用。电磁和静电对电脑的干扰 一、电磁干扰1.电磁干扰的类型 电脑及其周围设备对电磁干扰相当敏感，严重的电磁干扰会使电脑无法正常操作，但什么是 电磁干扰？电磁干扰是从哪里产生的？用哪些方法来排除呢？ 电磁干扰最简单的解释是：电路当中出现了我们不需要的或不期望的电压、电流或数据的随 机变化，这可能是一个突发性的电压变化，也可能是比较固定的。例如：喇叭持续的交流哼 声或是显示器屏幕混杂不清。对电脑而言，电磁干扰的影响有两种：一是电磁干扰对电脑的 影响；二是电脑产生的电磁干扰对其他电子设备的影响。如果是1 10Hz（低频辐射）的电磁干扰，称为电磁干扰（简称 EMI ），频率超过

16、 10kHz（高频）的电磁干扰，称为无线电射辐 干扰（ RFI）。（ 1）电磁干扰。 电磁干扰又分为暂态反应电磁干扰、 元件内部电磁干扰和静电放电电磁干扰 三种。暂态反应电磁干扰指的是电气设备对电路里面某个元件打开或关闭所产生的电压脉冲或火花 引起不必要的反应，其中以电源线的暂态反应和人体的静电放电两种外来的电磁干扰对电路 的危害最为严重。元件内部电磁干扰指的是电脑主机板及芯片所产生的干扰。以目前的芯片制造技术，已经可 以制造内部 EMI 相当低的芯片，因此干扰的最大来源是导线、接头及印刷电路板的铜箔，当 芯片烧毁或过热时，也会造成不好处理的内部干扰问题。静电放电电磁干扰对电路的危害程度就像执

17、行中的程序中断、磁盘数据存取错误、显示器显 示混乱、打印机夹纸、存贮器中数据消失，或主机板上的芯片烧毁等程度不同的破环。虽然 要完全消除电磁干扰是一项相当不容易的工作，如果能详细分析电磁干扰的来源，并采取有 效的措施，还是可以把电磁干扰降低到最小程度。（ 2）无线电射辐干扰。无线电射辐干扰有传导性干扰和辐射性干扰两种。操作中的电脑产生的 RFI 经过电源线传送到室外的输配电线，这种 RFI 就是传导性的 RFI， 电源线就好像是一副发射天线把电磁干扰辐射出去。如果电磁干扰是来自电脑内部的元件或因暂态反应的直接辐射，就叫做辐射性RFI 。2. 电磁干扰的来源 电脑的电磁干扰来源有电源、元件、导线

18、、接头、散热风扇、日光灯、雷电和静电放电等， 甚至是电脑本身，特别是使用高频元件的交换式电源。最常发生的频率范围在10 100MHz的电磁干扰，经过电源将 EMI 传送到室外的输配电线上。如果电脑系统附近正好有使用交换式电源的机器在工作，所产生的电磁干扰将很容易地借着 电源线传导，或是因电源线靠在一起而产生耦合进入到电脑里面。当两条电源线靠在一起， 当中的一条导线会从另一条导线感应某些电压，这种现象我们称之为串音。假设导线会从另 一条载有 10V 的导线感应 0.25V 的电压，当另一条导线所载的是 100V 的电压，这条导线会 感应到 2.5V 的电压，这么高的感应电压足够使经过这条导线的数

19、据发生错误。 每一种物体，甚至人体都具有一定的电容量，甚至 0.1pF 的电容量都有可能在个人电脑里造 成 5V 的电压脉冲。在碾碎机、电锯、冷气机、洗衣机等耗电量大的机器周围或其电源线上， 都存在着非常强大的电磁场，这些电源线的干扰往往很容易超过电源的保护上限而进入到电 脑系统的电路中。继电器或马达在开、关时产生高电压的暂态反应，甚至数据传输电缆经过 强烈的磁场地区，因固定不良而摇晃或振动都可能使电脑系统出问题，而由于电脑系统本身 所产生的电磁干扰都可能干扰到无线电视或收音机的接收。数字电路使用的脉冲信号，会从导线或接头放出辐射干扰。个人电脑在4 66MHz 的频率下工作，如果电脑系统设计不

20、良的话，很容易干扰到附近地区的无线电视和收音机。3. 电磁干扰的防治措施 大多数的电磁干扰是可以避免的，尽管仍有一部分无法予以完全压制，但可采取某些方法来 降低电磁干扰可能造成的冲击。最常用的方法有以下几种：滤波、屏蔽、限制电磁干扰的来源、改良布线方式、改良元件设 计。虽然滤波和屏蔽是最常用的保护电子设备的方法，但通常可以几种方法同时使用，以将干扰 减小到最低程度。滤波器主要由电容器及电感器所组成，随着目的不同在设计时有分别针对 电压、电流和频率产生滤波作用。电脑工程师在设计电脑时都尽量降低电磁干扰的可能性，同时 IBM PC 电脑采用金属制造成 型的机壳，具有重量轻、容易清洁及耐久不锈蚀等优

21、点，提供防止电磁干扰、电磁辐射及静 电放电的保护。但由于电路先天性就存在着元件多样化、接点生锈损坏、焊接不良等问题，当外来的电磁场 或静电穿透机壳冲击到电路时，电磁干扰所引起的故障还是会发生。无论是电脑内部的电缆或是外部用来连接监视器、打印机、磁盘驱动器的电缆，都是 EMI 和 RFI 的主要来源。 在不变更 IBM PC 电脑电路设计的情况下， 要减少 EMI 可由两个方面着手： 避免 EMI 传到主机板和扩展卡上；将电脑置于屏蔽良好的环境中。可采用方法有屏蔽技术、接地技术、滤波器和脉冲吸收器等。金属容器可以提供最佳的屏蔽 效果，因此像交换式电源等高电磁干扰来源部分，都装在金属容器里，金属愈

22、厚屏蔽效果愈 好。使用光纤及光耦合接头是对抗 EMI 和 RFI 的最佳选择， 但目前采用这种技术的个人电脑使用 者并不普遍，主要原因是价格昂贵。相信由于光纤维的各种优越特性，势必会成为未来数据 传输的标准设备。射频干扰和电磁干扰非常相似，唯一不同的是 RFI 指频率高于 10kHz 的干扰信号。虽然 RFI 对人体健康无害，但电脑必须附合 FCC 的规定，从 30MHz 1000MHz 的无线电频率辐射都 必须小于规定的电场强度上限，通过检验才可在市场上销售。为了将电脑系统的射频辐射完 全封锁，唯一妥善的解决方法是把电脑放置在一个完全屏蔽的环境里操作，但这个方法在应 用上很难做到。下面列出一

23、些使用者可以采用的办法：电脑放置的位置至少与电视机相距 2m；使用高指向性的室外电视天线； 如有干扰发生，可改变电视天线安装的位置； 电视机加装电源滤波器； 加入成为有线电视的用户； 将平行 300导线改成 75屏蔽电缆。 此外，根据报告显示，个人电脑与无线电话机有相互干扰的情形，小功率的无线电话机会因 为个人电脑的干扰而产生错误拨号，功率大的无线电话机则会干扰个人电脑，使得电脑的显 示屏上出现来路不明的文字或符号。 通常个人电脑的设备当中， 键盘最容易受到干扰。 因此， 若家里使用有无线电话机，就必须购买屏蔽良好的键盘，以减少无谓的困扰。 机房的位置应远离强电磁场、超声波等辐射源，以避免干扰

24、电脑的正常运行。二、静电对电脑的干扰 静电干扰是电脑操作人员和维修人员必须注意的一个问题。 静电放电在数字电路里，常常会造成很多不可思议的后果。静电放电时，在电路里所造成的 电压脉冲，使操作中的电脑程序出现偶发性的随机错误。这一问题在冬天里更明显，因为空 气干燥， 更容易产生静电。 这一问题在房间里有负离子发生器时会更加严重。 因为出没无常， 即使是很有经验的行家，往往也要借助许多昂贵精密的检修仪器，才能找出故障的原因。个 人电脑的使用者， 虽然没有能力拥有昂贵精密的检修仪器， 却可以借机学习查找故障的本领。 1.静电的来源 每一种物体可积累各不相同的静电电压，常见的静电的来源有：走动的人体；

25、掉落的垫片； 温度过高的元件；不良的接地；焊接不良的导线；屏蔽效果不好的电缆；温度太低；屏蔽装 设不当。人的身体和许多物体一样，很容易累积电荷，一般人的身体大约可累积 25000V 的电荷。和 一个刚从地毯另一端走过来的人握手，累积的静电荷沿着手、身体对大地放电，使两个人同 时受到 “电震”，像这样的电震也可能发生在用手接触电脑金属外壳的时候，强烈的电震往往使得电脑正在执行的程序暂停，数据无缘无故地消失，屏幕显示混乱，甚至烧毁一些对静电 比较敏感的元件。在最恶劣的情况下，甚至低至 3V 的电荷都可能使逻辑电路发生位错。 我们知道两件物体摩擦会产生静电， 因此一个人穿着木质或聚乙烯塑料的拖鞋从地

26、板上走过， 会在人体上积累相当的电荷，当积累的电荷高到10000V 时，静电会从任何接地的金属放电。如果静电积累到某种程度，所产生的问题就够我们头痛的了。人只要从地毯上走过就会产生 几千伏的静电，如果刚好大气的相对湿度很低，房间里的空气又很干燥，人体积累的电荷会 更高（相对湿度在 50以上，人体就不会积累静电荷） ，很容易对磁盘驱动器这一类有接地 的金属迅速放电。静电放电对人体或许不会造成伤害，但放电的脉冲流过磁盘驱动器的磁头 及与磁头有关联的电路，却会造成相当大的损害，即使不烧毁某些脆弱的芯片，也会使元件 急速劣化而让电脑提早出故障。表 1 1 和表 1 2 分别列出了常见电子元器件的破坏电

27、压和不同静电压对电脑的影响。表 1 1 电子元件的破坏电压表 1 2 不同静电压对电脑的影响2.静电的防止措施 对静电危害要引起足够的重视，应在安装时就将电脑的外壳及其他设备的金属外壳与建筑物 或自行设置的地线保持良好的接触。通常，电脑或电子器件所遭受到静电危害除了机械摩擦所引起的以外，大多是通过人体造成 的。因此当插拔插件板或更换电子元件时，作业人员应放去人体上的静电荷。具体方法是佩 戴“防静电手镯” 。如没有此条件，可在手腕处戴松紧金属纺织线（可用金属手表带） ，并将 金属线可靠接地，或用良好的导电材料擦手，然后戴上棉纱手套进行操作。如果你碰到这种问题，这里有几种方法可以帮助你解决： 第一

28、，当你在电脑前坐下来工作时，摸一下一个金属物件能释放你身上所带的静电，然后再 碰电脑。不要把电脑外壳或放电脑的桌子作为触摸的金属面释放静电。第二，许多公司出售的静电驱散产品可以驱散你带的静电。这些产品包括放在电脑或键盘底 下的台席、专门的地板席、喷在周围的防静电喷剂等。另一个办法是在工作区内放置一个湿度调节仪。它可以安置在建筑的进风口（因此加的湿气 能分布整个房间） ，或者放在你使用电脑的地方。增加湿度将降低或完全消除静电。 为及早防范，建议你采取以下的行动，来延长电脑的寿命并使操作更稳定： 在地毯上喷一些抗静电剂；改铺抗静电地毯； 放置电脑的桌子下铺上抗静电的垫子（最常用的方法） ；用抗静电

29、溶剂拖洗地板，拥有大量电子设备的工厂可采用这个方法； 铺上导电桌垫；加上加湿器，使相对湿度维持在 50； 采用抗静电桌垫；将芯片存放在导电海绵里； 用手接触电脑之前，另一只手要握住接地的金属(例如电源的外壳) 。特别要指出的一点是，如果电脑不用，不能让它长时间的关闭。而要每隔一段时间打开电脑 运行，以使电脑内部芯片和器件上可能积累的静电能够释放掉，工厂中常见的静电放电类型工廠生產過程中，靜電會伴隨著各種不同作業(如：原料入料、物料攪拌、成品輸送或分裝 等)而產生，若靜電蓄積至危險程度即會發生靜電放電，造成危害事件。在此介紹工廠製程 中常見的靜電放電類型：火花放電( Spark Discharg

30、e)及刷狀放電( Brush Discharge)。1. 火花放電：近來由於很多設備的零件都使用非導電性塑膠，使得設備中某部份結構會形成電的絕緣體。 在工業上因為靜電而引燃易爆性環境，以絕緣的導體所累積的靜電佔絕大部份，典型的例子 如下列所述：(1) 在塑膠管路上安裝金屬漏斗(2) 管路與球閥間有絕緣塗層使金屬球絕緣(3) 金屬管路上因非導電性墊圈而使某段金屬管路絕緣(4) 吊運車上的金屬圓桶被絕緣線隔絕(5) 操作員手上戴絕緣手套並使用金屬鏟子(6) 人員因穿絕緣鞋子或站在絕緣地板上，而使人體被絕緣(7) 在一塑膠箱中收集金屬粉體(8) 將導電性液體注入一個內面具絕緣塗層的圓桶中在很多的分離

31、過程中都會產生電荷累積，例如：非導電性產品和絕緣的金屬零件間，導電性 產品和非導電性設備間，或靜電感應。在上面所有例子中，當電壓累積到足夠強度時，只要 有一接地導體接近到一適當距離時即會產生火花放電。在評估易爆性環境引燃危害時須比較 火花放電的能量與易燃性物質最小著火能量。一般而言，火花放電可以引燃氣體、蒸氣和塵 雲。2. 刷狀放電：由於電何在非導電表面的移動速率遠小於火花放電的持續時間，故無法由單次的火花放電將 能量釋放出來。但由於電荷和周圍環境上的幾何形狀不同，會有不同的放電型式。當一接地 電極靠近一表面上充滿單極性電荷的非導電性物質時，就可能產生刷狀放電。當一個接地金 屬電極靠近上述的非導電性物質時，會使電極表面的電力線集中，若電極表面的電場達到空 氣介電強度(正常條件下為 3MV/m )時就會產生電暈放電。經過精確的數學運算分析，會產 生刷狀放電與許多的參數有關，如：電極的曲率半徑，電極接近電場的速度以及電荷的極性 等。實際上，電極的曲率半徑小於 0.5mm 時才可能產生電暈放電( Corona Discharge)，電極 半徑大於 0.5mm 時較可能產生刷狀放電。在實際的靜電危害評估過程中須假設會產生引燃較高的刷狀放電，才能確保其安全性。會產 生高電場的情況很多，例如：充滿電荷的絕緣液體或懸浮體，高充電的霧，高充電的絕緣粉體或高充電的塵雲。下面將節錄