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静电放电防护的基本原理和原则

发布时间:2012-11-27 责任编辑:simonyang

【导读】静电放电(Electrostatic Discharge,ESD)指处于不同静电电位的两个物体间的静电电荷的转移就是静电放电。这种转移的方式有多种,如接触放电、空气放电。静电放电的危害有很多,如何才能有效的防护静电放电?

静电并不是静止的电,是宏观上暂时停留在某处的电。一般来说,静电只有在发生静电放电时,才会对元器件造成伤害和损伤。如人体带电时只有接触金属物体、或与他人握手时才会有电击的感觉。

一:静电放电(ESD)造成的危害:

1、引起电子设备的故障或误动作,造成电磁干扰。

2、击穿集成电路和精密的电子元件,或者促使元件老化,降低生产成品率。

3、高压静电放电造成电击,危及人身安全。

4、在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾。

二:发生ESD损伤的三种情况

1、带有表龟的导体(人体、设备等)对处于接地的器件发生放电造成损伤;

2、器件带有静电与导体发生放电造成损伤;

3、在静电场中,器件接触接地的导体发生放电造成损伤。

三:基本防护技术手段

1、等电位:基本原理:等到电位状态下不发生放电。做法:①所有可能接触器件的物体使用并连接(共同连接点);②接地系统间进行跨接避免电势差。

2、接地:基本原理:将静电通过接地线或接地装置传导泄放到大地。做法:①建立静电接地系统;②静电导电材料的使用;③两种方式:硬功夫接地和软接地。

3、离子化中和:基本原理:电离空气产生正负离子,中和静电电荷。做法:①离子风机、离子风枪、离子吧;②自感式的离子静电消除器。

4、阻值控制:基本原理:通过电阻控制,控制过强的表龟泄放或放电,同时保证人体安全。做法:①静电耗散材料的使用;②连接安全限流电阻。

5、静电放电屏蔽:基本原理:屏蔽静电场,阻隔静电放电电流通过敏感器件。做法:①静电屏蔽材料和屏蔽容器的使用;②绝缘材料和阻隔结构。

6、湿度控制:基本原理:增加湿度减少静电的产生,降低摩擦电压。做法:①控制湿度在40~70%(满足多数标准的要求)。

7、材料选择和工艺控制避免产生静电:基本原理:通过使用不产生或产生静电小的材料,减少静电;材料表面光洁,减少静电;静电序列的应用。做法:①使用抗静电材
料;②使用抗静电剂。

8、标识和标注:对敏感器件进行标识避免当作非敏感器件存放、运输和操作;对ESD防护用品和材料进行标识,以表明其功能,防止超出有效期使用;对 EPA(ESD保护工作区,工作站)进行标识;对EPA中可能存在的风险进行警示(IEC);对接地点进行标识;涉及到敏感器件的文件、设计图纸进行标注 (IEC);对EPA中的设备进标识(IEC)。

9、保护电路和结构设计提高抗静电能力。

四:ESD防护四项基本原则

1、等电位连接:与敏感器件接触的导体实现等电位连接,避免因导全带静电发生放电;

2、静电源控制:绝缘材料的静电通过接地和等电位连接无法消除,因此必须对敏感器件周边进行静电源控制;

3、防静电包装:出ESD防护区的器件必须使用防静电包装,以防外界静电源的影响;

4、安全第一:ESD防护措施不能降低安全水准,如安全与之冲空,安全第一。
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