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  
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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。

文章来源于:环球智造    原文链接
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