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靜電放電防護的基本原理和原則

發(fā)布時間:2012-11-27 責(zé)任編輯:simonyang

【導(dǎo)讀】靜電放電(Electrostatic Discharge,ESD)指處于不同靜電電位的兩個物體間的靜電電荷的轉(zhuǎn)移就是靜電放電。這種轉(zhuǎn)移的方式有多種,如接觸放電、空氣放電。靜電放電的危害有很多,如何才能有效的防護靜電放電?

靜電并不是靜止的電,是宏觀上暫時停留在某處的電。一般來說,靜電只有在發(fā)生靜電放電時,才會對元器件造成傷害和損傷。如人體帶電時只有接觸金屬物體、或與他人握手時才會有電擊的感覺。

一:靜電放電(ESD)造成的危害:

1、引起電子設(shè)備的故障或誤動作,造成電磁干擾。

2、擊穿集成電路和精密的電子元件,或者促使元件老化,降低生產(chǎn)成品率。

3、高壓靜電放電造成電擊,危及人身安全。

4、在多易燃易爆品或粉塵、油霧的生產(chǎn)場所極易引起爆炸和火災(zāi)。

二:發(fā)生ESD損傷的三種情況

1、帶有表龜?shù)膶?dǎo)體(人體、設(shè)備等)對處于接地的器件發(fā)生放電造成損傷;

2、器件帶有靜電與導(dǎo)體發(fā)生放電造成損傷;

3、在靜電場中,器件接觸接地的導(dǎo)體發(fā)生放電造成損傷。

三:基本防護技術(shù)手段

1、等電位:基本原理:等到電位狀態(tài)下不發(fā)生放電。做法:①所有可能接觸器件的物體使用并連接(共同連接點);②接地系統(tǒng)間進行跨接避免電勢差。

2、接地:基本原理:將靜電通過接地線或接地裝置傳導(dǎo)泄放到大地。做法:①建立靜電接地系統(tǒng);②靜電導(dǎo)電材料的使用;③兩種方式:硬功夫接地和軟接地。

3、離子化中和:基本原理:電離空氣產(chǎn)生正負離子,中和靜電電荷。做法:①離子風(fēng)機、離子風(fēng)槍、離子吧;②自感式的離子靜電消除器。

4、阻值控制:基本原理:通過電阻控制,控制過強的表龜泄放或放電,同時保證人體安全。做法:①靜電耗散材料的使用;②連接安全限流電阻。

5、靜電放電屏蔽:基本原理:屏蔽靜電場,阻隔靜電放電電流通過敏感器件。做法:①靜電屏蔽材料和屏蔽容器的使用;②絕緣材料和阻隔結(jié)構(gòu)。

6、濕度控制:基本原理:增加濕度減少靜電的產(chǎn)生,降低摩擦電壓。做法:①控制濕度在40~70%(滿足多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求)。

7、材料選擇和工藝控制避免產(chǎn)生靜電:基本原理:通過使用不產(chǎn)生或產(chǎn)生靜電小的材料,減少靜電;材料表面光潔,減少靜電;靜電序列的應(yīng)用。做法:①使用抗靜電材
料;②使用抗靜電劑。

8、標(biāo)識和標(biāo)注:對敏感器件進行標(biāo)識避免當(dāng)作非敏感器件存放、運輸和操作;對ESD防護用品和材料進行標(biāo)識,以表明其功能,防止超出有效期使用;對 EPA(ESD保護工作區(qū),工作站)進行標(biāo)識;對EPA中可能存在的風(fēng)險進行警示(IEC);對接地點進行標(biāo)識;涉及到敏感器件的文件、設(shè)計圖紙進行標(biāo)注 (IEC);對EPA中的設(shè)備進標(biāo)識(IEC)。

9、保護電路和結(jié)構(gòu)設(shè)計提高抗靜電能力。

四:ESD防護四項基本原則

1、等電位連接:與敏感器件接觸的導(dǎo)體實現(xiàn)等電位連接,避免因?qū)珟ъo電發(fā)生放電;

2、靜電源控制:絕緣材料的靜電通過接地和等電位連接無法消除,因此必須對敏感器件周邊進行靜電源控制;

3、防靜電包裝:出ESD防護區(qū)的器件必須使用防靜電包裝,以防外界靜電源的影響;

4、安全第一:ESD防護措施不能降低安全水準(zhǔn),如安全與之沖空,安全第一。
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