Generació d'ESD i perills
Les descàrregues electrostàtiques (ESD) es produeixen quan dos objectes xoquen o se separen. L'ESD és el moviment de càrrega estàtica d'un objecte a un altre entre dos objectes amb potencials diferents, semblant a un petit llamp. La magnitud i la durada de la descàrrega depenen de diversos factors, inclòs el tipus d'objecte i l'entorn circumdant. Quan l'ESD té una energia prou alta, pot danyar els dispositius semiconductors. L'ESD es pot produir en qualsevol moment, com ara quan connecteu o desconnecteu cables, quan una persona toca el port d'E/S d'un dispositiu, quan un objecte carregat toca un dispositiu semiconductor, quan el dispositiu semiconductor toca terra o quan es generen camps electrostàtics i interferències electromagnètiques, donant lloc a tensions prou altes que desencadenen ESD.
L'ESD es pot classificar en tres tipus: ESD causada per diverses màquines, ESD causada pel moviment de mobles o equips i ESD causada per contacte humà o moviment d'equips. Els tres tipus d'ESD són crítics per a la producció de dispositius semiconductors i productes electrònics. Els productes electrònics són més susceptibles a danyar-se pel tercer tipus d'ESD durant l'ús, amb els productes electrònics portàtils especialment vulnerables a l'ESD causada pel contacte humà. L'ESD normalment danya els dispositius d'interfície connectats. Alternativament, és possible que els dispositius sotmesos a ESD no fallin immediatament, sinó que experimentin una degradació del rendiment, provocant una fallada prematura del producte. Quan un circuit integrat (IC) està sotmès a ESD, la resistència del circuit de descàrrega sol ser molt baixa, incapaç de limitar el corrent de descàrrega. Per exemple, quan un cable carregat-estàtic està connectat a una interfície de circuit, la resistència del circuit de descàrrega és gairebé nul·la, donant lloc a un corrent de pic de descàrrega momentània de fins a desenes d'amperes. Aquest gran corrent instantani que flueix als pins IC corresponents pot danyar greument l'IC; la calor localitzada pot fins i tot fondre la matriu de silici.
Els danys per ESD als circuits integrats també inclouen generalment la cremada de les connexions metàl·liques internes, el dany a la capa de passivació i la cremada de les cèl·lules del transistor. L'ESD també pot provocar un bloqueig-de l'IC. Aquest efecte és similar a l'interior dels dispositius CMOS, on s'activen les unitats estructurals del tiristor. L'alta tensió pot activar aquestes estructures, formant un gran camí de corrent, normalment de VCC a terra. El corrent-de tancament dels dispositius d'interfície sèrie pot arribar a ser d'1 ampere. El corrent-de tancament es mantindrà fins que el dispositiu estigui des-energitzat. Tanmateix, aleshores, l'IC normalment ja s'ha cremat a causa del sobreescalfament. Després d'un impacte ESD poden sorgir dos problemes que no es detecten fàcilment. Aquests problemes normalment no els detecten els usuaris generals i les organitzacions de proves IEC que utilitzen mètodes tradicionals de retroalimentació i inserció de bucles.