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)指處於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(jing)電(dian)並(bing)不(bu)是(shi)靜(jing)止(zhi)的(de)電(dian),是(shi)宏(hong)觀(guan)上(shang)暫(zan)時(shi)停(ting)留(liu)在(zai)某(mou)處(chu)的(de)電(dian)。一(yi)般(ban)來(lai)說(shuo),靜(jing)電(dian)隻(zhi)有(you)在(zai)發(fa)生(sheng)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)時(shi),才(cai)會(hui)對(dui)元(yuan)器(qi)件(jian)造(zao)成(cheng)傷(shang)害(hai)和(he)損(sun)傷(shang)。如(ru)人(ren)體(ti)帶(dai)電(dian)時(shi)隻(zhi)有(you)接(jie)觸(chu)金(jin)屬(shu)物(wu)體(ti)、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,造成電磁幹擾。
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)對處於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並連接(共同連接點);②接地係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建立靜電接地係統;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、阻值控製:基本原理:通過電阻控製,控製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、濕度控製:基本原理:增加濕度減少靜電的產生,降低摩擦電壓。做法:①控製濕度在40~70%(滿足多數標準的要求)。
7、材料選擇和工藝控製避免產生靜電:基本原理:通過使用不產生或產生靜電小的材料,減少靜電;材料表麵光潔,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、靜電源控製: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製;
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,如安全與之衝空,安全第一。
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