靜電放電形成的機(jī)理及其對(duì)電子產(chǎn)品的危害
靜電是兩種介電系數(shù)不同的物質(zhì)磨擦?xí)r,正負(fù)極性的電荷分別積累在兩個(gè)物體上而形成。 就人體而言,衣服與皮膚之間的磨擦發(fā)生的靜電是人體帶電的主要原因之一。靜電源跟其它物體接觸時(shí),存在著電荷流動(dòng)以抵消電壓,這個(gè)高速電量的傳送,將產(chǎn)生潛在的破壞電壓、電流以及電磁場(chǎng),這就是靜電放電。在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用過(guò)程中,操作者是較活躍的靜電源,可能積累一定數(shù)量的電荷,當(dāng)人體接觸與地相連的元件、裝置的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生靜電放電。靜電放電一般用ESD表示。
ESD會(huì)導(dǎo)致電子設(shè)備嚴(yán)重地?fù)p壞或操作失常。
大多數(shù)半導(dǎo)體器件都很容易受靜電放電而損壞,特別是大規(guī)模集成電路器件較為脆弱。靜電對(duì)器件造成的損壞有顯性的和隱性的兩種。 隱性損壞在當(dāng)時(shí)看不出來(lái), 但器件變得較脆弱, 在過(guò)壓、高溫等條件下較易損壞。ESD兩種主要的破壞機(jī)制是:由于 ESD電流產(chǎn)生熱量導(dǎo)致設(shè)備的熱失效;由于 ESD感應(yīng)出高的電壓導(dǎo)致絕緣擊穿。
除容易造成電路損害外,ESD也會(huì)對(duì)電子電路造成干擾。ESD電路的干擾有二種方式。一種是傳導(dǎo)方式,若電路的某個(gè)部分構(gòu)成了放電路徑,即ESD接侵入設(shè)備內(nèi)的電路,ESD電流流過(guò)集成片的輸入端,造成干擾。ESD干擾的另一種方式是輻射干擾。即靜電放電時(shí)伴隨火花產(chǎn)生了尖峰電流, 這種電流中包含有豐富的高頻成分。從而產(chǎn)生輻射磁場(chǎng)和電場(chǎng),磁場(chǎng)能夠在附近電路的各個(gè)信號(hào)環(huán)路中感應(yīng)出干擾電動(dòng)勢(shì)。該干擾電動(dòng)勢(shì)很可能**過(guò)邏輯電路的閥值電平,引起誤觸發(fā)。輻射干擾的大小還取決于電路與靜電放電點(diǎn)的距離。ESD產(chǎn)生的磁場(chǎng)隨距離的平方衰減。ESD產(chǎn)生的電場(chǎng)隨距離立方衰減。當(dāng)距離較近時(shí),無(wú)論是電場(chǎng)還是磁場(chǎng)都是很強(qiáng)的。ESD發(fā)生時(shí),在附近位置的電路一般會(huì)受到影響。ESD在近場(chǎng),輻射耦合的基本方式可以是電容或電感方式,取決于ESD源和接受器的阻抗。在遠(yuǎn)場(chǎng),則存在電磁場(chǎng)耦合。與 ESD相關(guān)的電磁干擾( EMI)能量上限頻率可以**過(guò) 1GHz。在這個(gè)頻率上,典型的設(shè)備電纜甚至印制板上的走線(xiàn)會(huì)變成非常有效的接收天線(xiàn)。 因而,對(duì)于典型的模擬或數(shù)字電子設(shè)備, ESD會(huì)感應(yīng)出高電平的噪聲。一般來(lái)說(shuō),造成損壞,ESD電火花必須直接接觸電路線(xiàn),而輻射耦合通常只導(dǎo)致失常。在 ESD作用下,電路中的器件在通電條件下比不通電條件下較易損壞。
詞條
詞條說(shuō)明
ESD靜電放電抗擾度測(cè)試常見(jiàn)問(wèn)題
靜電放電形成的機(jī)理及其對(duì)電子產(chǎn)品的危害靜電是兩種介電系數(shù)不同的物質(zhì)磨擦?xí)r,正負(fù)極性的電荷分別積累在兩個(gè)物體上而形成。 就人體而言,衣服與皮膚之間的磨擦發(fā)生的靜電是人體帶電的主要原因之一。靜電源跟其它物體接觸時(shí),存在著電荷流動(dòng)以抵消電壓,這個(gè)高速電量的傳送,將產(chǎn)生潛在的破壞電壓、電流以及電磁場(chǎng),這就是靜電放電。在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用過(guò)程中,操作者是較活躍的靜電源,可能積累一定數(shù)量的電荷,當(dāng)人體接觸與
電磁兼容性EMC(Electro Magnetic Compatibility)是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對(duì)其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無(wú)法忍受的電磁干擾的能力。因此,EMC包括兩個(gè)方面的要求:一方面是指設(shè)備在正常運(yùn)行過(guò)程中對(duì)所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能**過(guò)一定的限值;另一方面是指器具對(duì)所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度,即電磁敏感性。各種運(yùn)行的電子設(shè)備之間的干擾主要以電磁傳導(dǎo)
整改EMC的方法首先,根據(jù)實(shí)際情況診斷產(chǎn)品,分析干擾源及其相互干擾的途徑和方法。根據(jù)分析結(jié)果,有針對(duì)性地進(jìn)行整改。一般來(lái)說(shuō),主要的整改方法如下:1.在找到干擾源的基礎(chǔ)上,減弱干擾源可以在允許的范圍內(nèi)減弱。減弱源的方法一般如下:a.在IC的Vcc和GND之間加去耦電容,其容量在0.01μF至0.1μF之間,安裝時(shí)注意電容的引線(xiàn),使其越短越好。b.在保證靈敏度和信噪比的情況下增加衰減器。例如,VCD.
電子產(chǎn)品的靜電放電測(cè)試及相關(guān)要求
電子產(chǎn)品的靜電放電測(cè)試及相關(guān)要求對(duì)不同使用環(huán)境、不同用途、不同ESD敏感度的電子產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)靜電放電抗擾度試驗(yàn)的要求是不同的,但這些標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于 ESD抗擾度試驗(yàn)大多都直接或間接引用 GB/T17626.2-1998(IEC 61000-4-2:1995):《電磁兼容 試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 靜電放電抗擾度試驗(yàn)》這一國(guó)家電磁兼容基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),并按其中的試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)。下面就簡(jiǎn)要介紹一下該標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容、試驗(yàn)方法及相關(guān)
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