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  技术文章
静电放电过程你了解吗?

点击次数:3380 发布时间:2018-09-04
 

全讯体育代理 静电放电是一个让很多人都怕的问题,因为静电放电会带来很多危害,给生活、工作带来许多的不便,所以大家一定要了解清楚静电放静电现象及防范知识。生产车间的电子敏感元器件碰到静电放电伤害的程度不小,必须做足静电防护,才能让产品更加安全。

静电放电(Electrostatic Discharge)是指具有不同静电电位的物体互相靠近或直接接触引起的电荷转移。ESD是一种常见的近场危害源,可形成高电压,强电场,瞬时大电流,并伴有强电磁辐射,形成静电放电电磁脉冲。

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静电的来源

在电子制造业中,静电的来源是多方面的,如人体、塑料制品、有关的仪器设备以及电子元器件本身。

人体是极为重要的静电源,这主要有三个方面的原因:

1、人体接触面广,活动范围大,很容易与带有静电荷的物体接触或摩擦而带电,同时也有许多机会将人体自身所带的电荷转移到器件上或者通过器件放电;

2、人体与大地之间的电容低,约为50一250pF,典型值为150PF,故少量的人体静电荷即可导致很高的静电势;

全讯体育代理3、人体的电阻较低,相当于良导体,如手到脚之间的电阻只有几百欧姆,手指产生的接触电阻为几千至几十千欧姆,故人体处于静电场中也容易感应起电,而且人体某一部分带电即可造成全身带电。

静电放电形式

全讯体育代理静电放电形式与带电体的几何形状、电压和带电体的材质有关。静电放电形式:

电晕放电

(1)是电晕放电:发生在带电体法端或曲率半径很小处附近的局部放电。电晕放电可能伴有轻微的嘶嘶声和微弱的淡紫色光。电晕放电一般没有引燃烧危险。

全讯体育代理刷形放电和传播型刷形放电

(2)刷形放电和传播型刷形放电:都是发生在绝缘体表面的有声光的多分支放电。当绝缘体背面紧贴有金属导体时,绝缘体正面将出现传播型刷形放电。同一绝缘体上可发生多次刷形放电或传播型刷形放电。刷形放电有一定的引燃危险;传播型刷形放电的引燃危险性大。

 

火花放电

(3)是火花放电带电体之间发生的通道单一的放电。火花放电有明亮的闪光和有短促的爆裂声。其引燃危险性很大。

雷型放电

(4)雷型放电:是悬浮在空间的大范围、高密度带电粒子形成的闪电状放电。其引燃危险性很大。

特点

静电起电的较常见原因是两种材料的接触和分离。经常发生的静电起电现象是固体间的摩擦起电现象。此外还有剥离起电、破裂起电、电解起电、压电起电、热电起电、感应起电、吸附起电和喷电起电等 。物体的静电起电—放电一般具有高电位、强电场和宽带电磁干扰等特点。

保护

在将电缆移去或连接到网络分析仪上时,防止静电放电(ESD)是十分重要的。静电可以在您的身体上形成且在放电时很容易损坏灵敏的内部电路元件。一次太小以致不能感觉出的静电放电可能造成*性损坏。

全讯体育代理为了防止损坏仪器,应采取以下措施:

1、保证环境湿度。

全讯体育代理2、铺设全讯体育代理 地板或地毯。

3、使用离子风枪、离子头、离子棒、等设施,使在一定范围内防止静电产生。

4、半导体器件应盛放在全讯体育代理 塑料盛器或全讯体育代理 塑料袋中, 这种全讯体育代理 盛器有良好导电性能, 能有效防止静电的产生。当然, 有条件的应盛放在金属盛器内或用金属箔包装。

5、操作人员应在手腕上带全讯体育代理 手带,这种手带应有良好的接地性能, 这种措施极为有效。

规范

国 际 电 工 委 员 会 (Internationa1日ectrotechnicalCommission,IEC)制定 了测试标准 IEC61000-4-2来评价电子设备 的 ESD抗扰度等级 。但人们在研究静 电放电的危害时,主要关心的是静 电放 电产生的注入电流对电火工品、电子器件、电子设备及其他一 些静电敏感系统的危害 ,忽视 了静 电放电的电磁脉冲效应 ,直到 20世纪 90年代初 Wilson才提出 ESD过程中产生的辐射场影响。IEC61000-4-2标准虽几经修改,规范了 ESD模拟器对水平耦合板和垂直耦合板的放电方式 ,但没有关于 ESD辐射场的明确规定 ,对 ESD模拟器也仅规定 了放电电流的典型波形和 4个关键点参数。通常被测设备(equip—mentundertest,EUT)是易受 电磁 场影 响的。许 多学者在实际测试时发现 ,由于 ESD模拟器内部继电器与接地 回路等因素的影响,符合 IEC61000-4-2标准要求 的不 同 END模 拟器所 得测 试结 果并 不相同 。

全讯体育代理现行的 IEC61000—4—2标准规定 的测试方法和实验平 台仍存在一定局限性,需进一步研究 和改进 。ESD协 会 WG14、ANSIC63.16和 IECSC77BWG9等标准化 国际组织都在努力提高静电放 电抗扰度测试 的一致性,对现有标准展 开广泛的讨论和完善 。但是我国相关领域 的工作开展不多。现行的 ESD抗扰度实验标准是沿用原 IEC标准,对标准的制定和修改工作没有与国际接轨 ,从而在 ESD抗扰度测试方面仍然落后于西方发达国家

全讯体育代理1.带电的人体的放电模式(HBM)

由于人体会与各种物体间发生接触和磨擦,又与元器件接触,所以人体易带静电,也容易对元器件造成静电损伤。普遍认为大部分元器件静电损伤是由人体静电造成的。带静电的人体可以等效为图1.5的等效电路,这个等效电路又称人体静电放电模型(Human Body Model)。其中,Vp带静电的人体与地的电位差,Cp带静电的人体与地之间的电容量,一般为50-250pF;Rp人体与被放电体之间的电阻值,一般为102-105Ω人体与被放电体之间的放电有两种。即接触放电和电弧放电。接触放电时人体与被放电之间的电阻

 

全讯体育代理值是个恒定值。电弧放电是在人体与被放电体之间有一定距离时,它们之间空间的电场强度大于其介质(如空气)的介电强度,介质电离产生电弧放电,暗场中可见弧光。电弧放电的特点是在放电的初始阶段,因为空气是不良导体,放电通道的阻抗较高,放电电流较小;随着放电的进行,通道温度升高,引起局部电离,通道阻抗逐渐降低,电流增大,直至达到一个峰值;然后,随着人体静电能量的释放,电流逐渐减少,直至电弧消失.

全讯体育代理2.带电机器的放电模式

 

全讯体育代理机器因为摩擦或感应也会带电。带电机器通过电子元器件放电也会造成损伤。机器放电的模型(Machine Model)。与人体模式相比,机器没有电阻,电容则相对要大。

 

3.充电器件的放电模型

 

在元器件装配、传递、试验、测试、运输和储存的过程中由于壳体与其它材料磨擦,壳体会带静电。一旦元器件引出腿接地时,壳体将通过芯体和引出腿对地放电。这种形式的放电可用所谓带电器件模型(Charged-Device Model,CDM)来描述。下面以双极型和MOS型半导体器件为例给出静电放电的等效电路。

 
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