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静电放电及防护根底常识

2017-10-23 11:36分类:电工基础知识 阅读:

 

一、术语及界说

  1、静电:物体外表过剩或短少的连续的电荷.

  2、静电场:静电在其周围构成的电场.

  3、静电放电:两个具有纷歧样静电电位的物体,因为直触摸摸或静电场感应致使两物体间的静电电荷的转移.静电电场的能量抵达必定程度后,击穿其间介质而进行放电的景象便是静电放电.

  4、静电活络度:元器材所能承受的静电放电电压.

  5、静电活络器材:对静电放电活络的器材.

  6、接地:电气联接到能供应或承受很多电荷的物体,如大地、船等.

  7、中和:运用异性电荷使静电不见.

  8、防静电工作区:装备各种防静电设备和器材,能绑缚静电电位,具有了解的区域间隔和专门符号的适于从事静电防护操作的工作场合.

  二、静电的发作

  1、冲突:在往常日子中,任何两个纷歧样质料的物体触摸后再别离,即可发作静电,而发作静电的最通常办法,便是冲突生电.资料的绝缘性越好,越简略冲突生电.其他,任何两种纷歧样物质的物体触摸后再别离,也能发作静电.

  2、感应:关于导电资料而言,因电子能在它的外表安闲活动,如将其置于一电场中,因为同性相斥,异性相吸,正负离子就会转移.

  3、传导:关于导电资料而言,因电子能在它的外表安闲活动,如与带电物体触摸,将发作电荷转移.

  三、静电对电子工业的影响

  集成电路元器材的线路减小,线路面积减小,耐压下降,使得器材耐静电冲击才调的削弱,静电电场(Static Electric Field)和静电电流(ESDcurrent)变成这些高密度元器材的丧身杀手.一同很多的塑料制品等高绝缘资料的广泛运用,致使发作静电的机遇大增.往常日子中如走动、空气活动、转移等都能发作静电.咱们通常以为只需CMOS类的晶片才对静电活络,实习上,集成度高的元器材电路都很活络.

  A、静电对电子元件的影响:

  1) 静电吸附尘土,改动线路间的阻抗,影响商品的功用与寿数.

  2) 因电场或电流损坏元件的绝缘或导体,使元件不能工作(彻底损坏).

  3)因刹那间刻的电场或电流发作的热,使元件受伤,虽能工作,但寿数受损.

  B、静电损害的特征:

  1、荫蔽性——人体不能直接感知静电,除非发作静电放电;但发作静电放电,人体也不必定能有电击的感触,这是因为人体感知的静电放电电压为2-3KV.

  2、埋伏性——有些电子元器材遭到静电损害后功用没有显着的下降,但屡次累加放电会给器材构成内伤而构成风险,并且添加了器材对静电的活络性,已发作的疑问并无任何办法可治好.

  3、随机性——电子元件啥状况下会遭遭到静电损坏呢?能够这么说,从一个元件出产后一向到它损坏早年悉数的进程都遭到静电的挟制,而这些静电的发作也具有随机性.因为静电的发作和放电都是刹那间刻发作的,极难猜想和防护.

  4、杂乱性——静电放电损害元件工作,因电子商品的精细,纤细的构造特征而费时、费事、费钱,央求较杂乱的技能通常需求运用扫描电镜等精细仪器,即便如此有些静电损害景象也难以与其他要素构成的损害加以差异,使人误把静电损害失效当作其它失效,这是对静电放电损害未充沛知道之前,常常归咎于前期失效或状况不明的失效,然后不自觉的掩盖了失效的实在要素.

  5、严峻性——ESD疑问外表上看来只影响了制制品的用家,但实习上亦影响了各层次的制作商,如:保用费、修补及公司的名誉等等.

  6、静电在工业出产中构成的损害 静电的发作在工业出产中是不可防止的,其构成的损害首要可归结为以下两种机理:
 其一:静电放电(ESD)构成的损害:

  (1)致使电子设备的缺陷或误动作,构成电磁搅扰.

  (2)击穿集成电路和精细的电子元件,或许推进元件老化,下降出产制品率.

  (3)高压静电放电构成电击,危及人身安全.

  (4)在多易燃易爆品或粉尘、油雾的出产场合很简略致使爆破和火灾.

  其二:静电引力(ESA)构成的损害:

  (1)电子工业:吸附尘土,构成集成电路和半导体元件的污染,大大下降制品率.

  (2)胶片和塑料工业:使胶片或薄膜收卷不齐;胶片、CD塑盘传染尘土,影响质量.

  (3)造纸打印工业:纸张收卷不齐,套印禁绝,吸污严峻,乃至纸张黏结,影响出产.

  (4)纺织工业:构成根丝飘动、缠花断头、纱线纠结等损害.静电的损害尽人皆知,如今不断添加的厂家现已开端施行各种程度的防静电办法和工程.但是,要知道到,完善有用的防静电工程要按照纷歧样公司和纷歧样工作方针的实习状况,拟定相应的对策.防静电办法应是体系的、悉数的,不然,或许会因小失大,乃至构成损坏性的反效果.

  四、ESD的意义及三种型式ESD的意义:ESD是代表英文ElectroStatic Discharge即"静电放电"的意思.ESD是本世纪中期以来构成的以研讨静电的发作与衰减、静电放电模型、静电放电效应如电流热(火花)效应(如静电致使的着火与爆破)及和电磁效应(如电磁搅扰)等的学科.这些年跟着科学技能的飞速翻开、微电子技能的广泛运用及电磁环境越来越杂乱,对静电放电的电磁场效应如电磁搅扰(EMI)及电磁兼容性(EMC)疑问越来越注重.

  1、人体型式——即指当人体活动时身体和衣服之间的冲突发作冲突电荷.当咱们手持ESD活络的设备而不先泄放电荷到地,冲突电荷将会移向ESD活络的设备而构成损坏.

  2、微电子器材带电型式——即指这些ESD活络的设备,分外是塑料件,当在主动化出产进程中,会发作冲突电荷,而这些冲突电荷经过低电阻的线路十分活络地泄放到高度导电的健旺接地外表,因而构成损坏;或许经过感应使ESD活络的设备的金属有些带电而构成损坏.

  3、场感类型式——即有强电场盘绕,这或许来之于塑性资料或人的衣服,会发作电子转化跨过氧化层.若电位差逾越氧化层的介电常数,则会发作电弧以损坏氧化层,其效果为短路.

  4、其它还有:机器型式、场增强型式、人体金属型式、电容耦合型式、悬浮器材型式.

  五、静电防护

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