在电子制作及维修实践的过程中，不少爱好者曾经有过这样的奇怪经历：有些集成电路购来后还没使用过就莫名奇妙地损坏了；还有一些电脑发生故障，某个器件损坏或屡屡被烧，却很难找到具体原因，但是损坏器件的类型倒是明确的，大都是一些CMOS数字集成电路和采用CMOS工艺制成的微处理器等。这究竟是什么原因呢？是器件本身质量不好还是另有缘故实践表明，现在的集成电路一般可靠性较高，因质量不佳而损坏的很少见，导致这些器件损坏的主要原因在于静电放电的冲击。
那么静电是何物，为什么会对集成电路造成致命损害，又怎么进行防护？下面就和初学者来谈谈这些问题。
大家都有这样的体验，晚上关灯脱下毛衣，往往可听到一阵“噼啪”的声响，眼前也可看到一些小火花在闪烁，有时皮肤还会感到～点发麻或刺痛，这就是最常见的静电放电现象之一．在干燥的气候中尤其多见。原来，在组成物质的原子中，有带正电的质子和带负电的电子，平时～个原子的质子与电子数量相同，正负平衡，为不带电状态。然而，当两种不同的绝缘材料物体互相摩擦时，电子能级被提升，其活泼性明显增强，因而各自在物体中快速移动，各自都会带上大量正电荷或负电荷，这就是“摩擦生电”现象。由于带电物体中的电荷不能自由流动，所以称为“静电”。由“摩擦生电”可见，平时我们在走动、穿衣脱衣、移动物体、转动桌椅、开闭抽屉等时都会产生静电，使我们身体、衣服和～些物体上带上静电。
除了“摩擦生电”外，还有“感应生电”和“容性生电”也是静电的主要成因。
在电气、电子设备电路中，元器件、导体和绝缘件等之间，即使不发生接触，也会通过这两种方式产生静电。比如，电视、电脑显示屏就是一个静电感应源，人体靠近它就会感应到静电，使人感到不舒服或使皮肤干燥、吸附灰尘、出现红斑等，这就是“感应生电”；又如，电路中相互靠近的两个元件或导线，因为存在寄生电容，也会在彼此间转移电荷，这即“容性生电”的表现。而且这两种方式在许多情况下是相互兼有的。
当静电积累到一定强度时就会发生放电（叉称静电释放或电荷转移），从而对人体、周围物体或电子器件等造成一定影响或伤害，也会导致电子设备严重损坏或工作失常。在电子电气领域，常用ESD来表示“静电释放”，它是英文EleCTRo-StatICDischarge的缩写。
由于CMOS集成电路具有集成度高、速度快、能耗低等优点，因而现今的各类电子、数码产品中广泛应用了这种器件．如电脑里的CPU、存储器、“南桥、北桥”、各种接口电路等等，但是CMOS器件对静电很敏感，容易被ESD损坏，所以大家经常会遇到CMOS器件被静电损坏的现象。
CMOS为何对静电敏感原来，CMOS集成电路是一种以金属-氧化物一半导体场效应晶体管为基本元件构成的器件。在器件内，场效应管的栅极（G极）和源极（S极）间的隔离层是二氧化硅，其厚度极薄，输入阻抗很高，通常大于1GΩ(1000MΩ)，并且具有5pF左右的输入电容，所以（栅极、源极）输入端容易受到外界静电及干扰噪声的影响。如果输入端静电能量积累到一定强度，就会把二氧化硅隔离层击穿或损伤，产生所谓的“栅穿”或“栅漏”现象，集成电路也就失效了。
为了防止静电危害，在一般的CMOS器件的输入回路中均设置了吸收静电的保护电路，如下图所示。下图是反相器电路，它是组成各种CMOS器件的基本单元。反相器由PMOS/NMOS场效应管等组成，其输入端设置了由二极管VDI—VD3、限流电阻RS等构成的保护电路，输出端存在的寄生二极管则是制造器件时自然形成的。有了VD1~VD3等组成的保护电路后，如果输入端与电源端VDD间出现正向静电感应电压．则VD1、VD2导通，将PMOS管栅极和VDD间的电压“钳位”至1V左右。如果出现在输入端与VDD间的是负向感应电压，只要大于VD1、VD2的反向击穿电压(30—50V)那么VD1、VD2就被反向击穿，将电压钳制为30—50V．而二氧化硅层的耐压一般为100V左右，这样二氧化硅层就不会击穿损坏，从而达到保护目的。只要静电能量不太大，VD1、VD2的反向击穿会自行恢复，就如稳压二极管工作在反向击穿状态下一样，一旦静电释放掉，VD1、VD2就会恢复正常的反向截止性能，对反相器工作没有影响。倘若输入端与地VSS间出现静电感应电压，则VD3对电路起到保护作用。
尽管在CMOS器件中设置了静电保护电路，但VD1~VD3、RS所能承受的静电电压和脉冲功率有限，吸收保护能力不大，通常只能吸收1~2kV(静电电容100_200pF)的静电，而实际环境中的静电能量往往远超出此值。例如，人体穿着化纤类衣物经过一定的摩擦后就能带上高达10~20KV(静电电容100~200pF)的静电电压，如果被CMOS器件输入端感应接收，便足以使集成电路损坏。人体以及一些物体很容易因为各种因素而带上大量的静电荷，类似这样的高压静电在工作、生活中是屡见不鲜的，所以，在使用或储存CMOS集成电路时，绝对不能忽视静电对器件的干扰和危害，要对可能引入静电冲击的电路设置ESD保护，并且在储存、测试、安装时注意防护ESD冲击。
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