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靜電放電防護的基本原理和原則

發布時間:2012-11-27 責任編輯:simonyang

【導讀】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移就是靜電放電。這種轉移的方式有多種,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、油霧的生產場所極易引起爆炸和火災。

二:發生ESD損傷的三種情況

1、帶有表龜的導體(人體、設備等)對處于接地的器件發生放電造成損傷;

2、器件帶有靜電與導體發生放電造成損傷;

3、在靜電場中,器件接觸接地的導體發生放電造成損傷。

三:基本防護技術手段

1、等電位:基本原理:等到電位狀態下不發生放電。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泄放到大地。做法:①建立靜電接地系統;②靜電導電材料的使用;③兩種方式:硬功夫接地和軟接地。

3、離子化中和:基本原理:電離空氣產生正負離子,中和靜電電荷。做法:①離子風機、離子風槍、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絕緣材料和阻隔結構。

6、濕度控制:基本原理:增加濕度減少靜電的產生,降低摩擦電壓。做法:①控制濕度在40~70%(滿足多數標準的要求)。

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

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

9、保護電路和結構設計提高抗靜電能力。

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體實現等電位連接,避免因導全帶靜電發生放電;

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,如安全與之沖空,安全第一。
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