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干货分享丨静电3000伏，你感觉不到，静电多高才会伤人 | ESD原理及设计要点

发布时间: 2024-07-16 17:35:08
来源: 环球智造
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ESD是怎样产生的？
（1）摩擦、剥离起电：

哪里有运动，哪里就有静电！

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（2）感应起电：
感应起电是物体在静电场的作用下，发生了的电荷上再分布的现象。比如：一个设备加电工作的过程中，产生了

一定的电磁场，外围的物体受场的作用会感应出部分电荷，如显示器的屏幕带电现象。而容性起电就比较复杂了，它是由于已经具有一定电荷的带电体在与另一物体靠近、分离时。根据平行板电容公式c= εS/4πkd（S为金属片的正对面积，d为两金属片间的距离）。系统电容发生改变，由Q=CV（C为电容，V为电压）可知，携带一定电量的物体或人体上的静电电位将发生变化，这就会导致集成块等微电子器件的损坏。

利用静电感应原理，使导体带电的过程。A球原不带电，带电的B球使A球电荷发生转移，在接地情况下，经c、e、f等过程使A球带上电荷，谓之感应起电。
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（3）电容的改变：
lV=Q/C;lC=εA/d
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ESD的特点
干燥环境更易产生静电:
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人体对静电的感知:
在3kV时，你能通过皮肤感知；
在5kV时，你能听见；
在10kV时，你能看见。

静电放电的特点:
  • 高电位：数百至数千伏，甚至高达数万至数十万伏；（人体对3kV以下的静电不易感觉到）
  • 低电量：静电多为微安级；（尖端瞬间放电除外）
  • 放电时间短：一般为微妙级；一个ESD瞬态感应电流在小于1ns的时间内就能达到峰值(依据IEC 61000-4-2标准)
  • 受环境影响大：特别是湿度；湿度上升则静电积累减少，静电压下降。

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ESD的危害
ESD失效：仿真人体带8kV静电放电，放电3次；放大3000倍。
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硬损伤和软损伤：
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人体静电可以摧毁任何一个常用半导体器件。（以前实验室发现有人裸手拿板，就发一块坏板，让他维修。）
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控制ESD
静电不能被消除，只能被控制。

控制ESD的方法


堵—— 从机构上做好静电的防护，用绝缘的材料把PCB板密封在外壳内，不论有多少静电都不能到释放到PCB上。

导—— 有了ESD，迅速让静电导到PCB板的主GND上，可以消除一定能力的静电。

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