Silenciosa e invisiblemente, la descarga electrostática (Electro-Static Discharge, ESD) puede destruir un semiconductor MOS, y las personas constituyen la mayor fuente de descarga estática. Simplemente al caminar sobre un suelo de vinilo se pueden generar miles de voltios en las yemas de los dedos y, en un caluroso día de verano, con una humedad relativa del 20%, una persona puede generar fácilmente una media de 12 kV (ver figura 1).
El daño más habitual que puede ocasionar la ESD en los dispositivos semiconductores MOS es la perforación (punch-through) del óxido. Esto ocurre cuando el silicio se ve expuesto a una sobretensión extrema que supera la tensión de ruptura del dieléctrico del óxido de puerta en el chip. Esto puede generar sobrecalentamiento y finalmente un cortocircuito. También pueden llegar a quemarse la unión y la metalización como mecanismos secundarios de fallo. Los fallos por abrasamiento de la unión se manifiestan como elevadas fugas inversas o un cortocircuito total, mientras que el abrasamiento de la metalización consiste en una fusión localizada y finalmente en el cortocircuito. El daño por ESD también puede manifestarse como una degradación de los parámetros. Este tipo de daño aparece de manera latente.

Primera línea de defensa
Los fabricantes de circuitos integrados (CI) proporcionan una primera línea de defensa mediante dispositivos de protección integrados en el chip que pueden resistir ESD superiores a ›/2 kV (modelo del cuerpo humano). Se puede proporcionar protección adicional minimizando la electricidad estática en el entorno: muñequeras conectadas a tierra, tableros de mesa disipadores de la electricidad estática, tobilleras conductoras y moquetas unidas a tierra proporcionan una buena segunda línea de defensa. La conciencia de la ESD y la educación en el área de trabajo pueden ayudar también a reducir el riesgo de dañar dispositivos sensibles.
Los chips también son vulnerables cuando se montan sobre una placa de circuito impreso. Los chips no protegidos sobre una placa muestran su vulnerabilidad en los puertos de E/S de un controlador, el zócalo RS-485, receptores Ethernet y cualquier interface de conexión en pleno funcionamiento (hot-swap), como un puerto USB. Para los dispositivos portátiles, la incorporación de una mayor funcionalidad conlleva un incremento de su exposición a ESD o a Transitorios Rápidos Eléctricos (Electrical Fast Transient, EFT). Un EFT es una ráfaga de pulsos que simulan interruptores cargados inductivamente. En todas estas situaciones, la diferencia de tensión potencial entre los dos terminales no conectados es un suceso de ESD o EFT a punto de suceder
Al nivel de la placa de circuito impreso, es preciso tomar las máximas precauciones en la fase de diseño. Es prioritario aplicar buenas prácticas al trazado de las pistas, como planos de tierra y reducción de lazo / eliminación de la antena en las pistas que cruzan la placa. Otra buena línea de defensa en la placa es el uso de un supresor de transitorios. Este tipo de dispositivo debería ser capaz de bloquear las tensiones transitorias hasta niveles seguros y responder a rápidos cambios en las tensiones (dV/dt) con un mínimo espacio requerido en la placa. El dispositivo más efectivo para la supresión de transitorios disponible actualmente en el mercado es el diodo para Supresión de Tensiones Transitorias (Transient Voltage Suppression, TVS). El diodo TVS tiene una baja capacidad, un tiempo de respuesta inferior al nanosegundo, baja tensión de bloqueo y la aptitud para resistir una ESD de 15 kV (según lo especificado en el estándar de ESD IEC6000-4-2). El mejor lugar para el diodo TVS en la placa de circuito impreso es el punto de entrada o el borde de la placa.
Algunos diseñadores podrían preguntarse si las precauciones frente a la ESD son siempre necesarias, pero si no se presta la máxima atención a la prevención de la ESD ello podría implicar la evaluación de un dispositivo o de una placa que se haya visto afectada desde hace tiempo por una chispa invisible.