儀表的防靜電技術(shù)-文庫(kù)吧資料
2025-03-19 18:24本頁(yè)面
【正文】 電電流對(duì)敏感電路附近的金屬 物體或電路放電時(shí) 通過放電產(chǎn)生的電場(chǎng)耦合到敏感電路中去 。作為點(diǎn)火源、引爆源，可瞬時(shí)引起易燃易爆氣 體或物質(zhì)的燃燒爆炸；也可以使微電子器件、電磁敏感電路 過熱，造成局部熱損傷，使電路性能變壞或失效。 34 4 產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的靜電保護(hù) 靜電危害源對(duì)受害物體的影響，其作用機(jī)理除 庫(kù)侖力作 用 的力學(xué)效應(yīng)外，主要是通過能量的 直接傳導(dǎo) 、 電容性耦合 、 電感性耦合 和 電磁場(chǎng)輻射 等四種方式發(fā)生作用： 1） 直接傳導(dǎo) ，指的是靜電放電電流直接流過敏感電路 的情況，這種方式往往是由于靜電放電電流產(chǎn)生的 熱效應(yīng) 對(duì) 電路產(chǎn)生損壞。 32 目前，儀表常用的面板材料是： 材料名稱 表面電阻率 （ Ω /m2） 主要性能 數(shù)據(jù)來源 PC（聚碳酸酯） 10141015 機(jī)械性能佳 德國(guó)巴爾 PA（尼龍 6） 1014 化學(xué) 穩(wěn)定性好 德國(guó)巴士夫 PA（尼龍 66） 10101013 化學(xué) 穩(wěn)定性好 德國(guó)巴爾 33 由上可知， PA（尼龍）的防靜電性能要優(yōu)于 PC（聚碳酸酯）。 31 靜電非導(dǎo)體材料 不能耗散電荷，但可以保持自己攜 帶的電荷不變，而不管電荷是何極性。它們的應(yīng)用很相似，有時(shí)還歸入 同一組。例如粉紅色聚乙烯塑料袋， 為了防止摩擦帶電，材料的表面電阻率不能超過 1012Ω /m2。 30 抗靜電材料耗散電荷的速度是最慢的 。因?yàn)樗? 散電荷的速度很慢，很安全。如果帶電裝置 與接地的導(dǎo)電材料接觸，帶電裝置將迅速放電，放電電流峰 值很大，可能會(huì)產(chǎn)生某種損壞。 28 不同類型材料的表面電阻率 材 料 表面電阻率（ Ω /m2） 靜電 導(dǎo)電 0～ 105 靜電 耗散 105～ 109 抗靜電 109 ～ 1014 靜電 非導(dǎo)體 ≥1014 29 使用接地方式很容易將表面電阻率小于 105Ω /m2的材料 上所攜帶的電荷釋放掉。 27 材料的介電常數(shù) ε : PC(聚碳酸酯 ) ε = 其它材料 ε =211,相差的倍數(shù)有限； 而不同材料的 表面電阻率 ρ 大小要差 1010倍。 表示這一特性有一個(gè)重要參數(shù) —— 衰減時(shí)間 τ ，它可表 示為： τ =ερ 式中： ε —— 材料的介電常數(shù)； ρ —— 材料的 表面電阻率 （ Ω /m2）。為此，可以用 電離或增加環(huán)境濕度 的方法將這些不導(dǎo) 電物體上的電荷移走。 為了把泄漏電流限制在人身安全的電流 5mA以下 ，應(yīng)有足 夠高的接地阻抗，通常 防靜電腕帶的接地電阻為 1MΩ ，最小 接地阻抗為 250kΩ 。 25 如果將帶電導(dǎo)體接地，就能夠使帶電導(dǎo)體上的電荷泄漏。 使用 離子發(fā)生器向空氣中釋放與物體攜帶電荷極性相反的電荷 ，可 以與物體攜帶的電荷相互抵消。 由于 濕度 的關(guān)系，物體攜帶的電荷可以通過空氣泄漏。 24 3 靜電放電 通常，積累在物體上的電荷有兩種釋放方式： ? 泄漏； ? 火花。 由于大多數(shù)電子器件 對(duì)數(shù)百伏電壓 產(chǎn)生的放電都會(huì)非常 敏感，所以元器件的損壞可能來自人們所不能感受到的、聽 得見的或看得到的放電。 與放電頭串聯(lián)的電感決定著波形的上升時(shí)間，設(shè)法減小該電感 的大小是設(shè)計(jì) ESD測(cè)試儀器的主要難題之一，該電感的大小應(yīng)小于 H。 20 靜電放電的試驗(yàn)等級(jí) 接觸放電 空氣放電 等級(jí) 試驗(yàn)電壓 kV 等 級(jí) 試驗(yàn)電壓 kV 1 2 1 2 2 4 2 4 3 6 3 8 4 8 4 15 21 下圖是電容為 150 pF，電阻為 500Ω 的人體靜電模型被充電到 20,000V之后產(chǎn)生的典型的 ESD電流波形。 輸出電壓按接觸放電和空氣放電兩種情況分為四個(gè)等級(jí) （見下表）。 18 典型人體靜電模型（ HBM）的參數(shù)取值 來源 C(pf) R(Ω) V(V) 能量（ mj) IEC 6100042 150 300 8,000(最大 ) 公司 A 250 1,000 20,000 50 公司 B 150 500 20,000 30 公司 C 50 10,000 20,000 10 公司 D 300 500 15,000 公司 E 350 100 15,000 公司 F 100 500 10,000 19 目前，最常用的靜電模型來自《 IEC 6100042： 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)》 （即《 GB/T 》）。 靜電放電的 上升沿時(shí)間 和其 能量 是決定放電程度的主要 參數(shù) .下表以 mJ為單位列出了不同人體靜電放電模型放電產(chǎn)生 的能量。該靜電模型沒有考慮 電感的大小，但是電感對(duì)確定放電電流的上升沿時(shí)間有決定 性的影響，應(yīng)當(dāng)將它計(jì)算進(jìn)來。 16 人體靜電放電模型 C R L V
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