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应用知识
静电基础知识(3)- 带来的问题
更新时间:2015-05-06 13:26:40点击次数:1112次
静电基础知识(3): 由静电荷所引起的问题有:静电放电(ESD),静电吸附(ESA),和静电放电引起的电磁波干扰(ESD Induced EMI)。

静电基础知识(3):


由静电荷所引起的问题有:


1:静电放电(Electrostatic Discharge (ESD)):

当一表面上有静电荷时,它就有电位,若附近有另一不同的电位,产生电压差,而距离又合符放电条件时,其电荷就以放电方式,把两电位等同。在放电时所产生的放电电流是强大,通常在 Ampere 级,但放电时间十分短促,通常在 nanosecond 级或 GHz 级。


放电能量 ∝ (放电电流)2 ∝ (电压差 V1-V2 / 放电时间)2


潜伏性的静电放电 (ESD) 问题:

有些时候 ESD 的发生,并没有把物体完全破坏,而只把某部份的品质降低,这一现象便称为「潜伏性的 ESD 问题」。

请留意以下几点:

1. 「潜伏性的 ESD 问题」会累积起来而加深其严重性。

2. 「潜伏性的 ESD 问题」表面上看来只影晌了完成品的用家,但实际上亦影晌了各层次的制造商,如保用费、维修及公司的声誉等等。

3. 「潜伏性的ESD问题」无可否认是一个非常严重的问题,现今的科技仍未有办法透过某些的测试把已含有此类问题 - 已受损但应正常工作的元件 - 的物件找出来。

请注意,已完全受到破坏的元件,可以在工厂内透过各种测试可以轻易地把它找出来,但已存有「潜伏性的 ESD 问题」的元件,未必一定能透过高温或老化测试把它找出来。


根据美国 ESDA 协会,静电放电可分为 3 种模式:

1. 人体放电模式 (Human Body Model (HBM)) - 物体与人放电

2. 金属放电模式 (Machine Model (MM)) - 物体与金属放电

3. 带电器件放电模式 (Charged Device Model (CDM)) - 物体与带有静电荷的用具放电

这 3 种模式,都是根据物体与不同对象之间放电时,放电路径上的由 电阻 / 电容 / 电感 组成的 阻抗,对所产生的放电 能量 / 电流 / 脉冲,根据模式归纳,并系统化测试评定物体对静电的敏感度,是电子工业的重要指引。



2:静电吸附(ESA):

当有静电荷在一表面时, 它的静电场会把附近异性的电荷微粒吸引到它的表面. 亦会把附近不带电的微粒极化, 从而引致其隐性带有异性电荷, 吸引到它的表面上. 其吸力与电场强度(亦即是表面上有多少电荷)成正比, 亦和与微粒的距离成平方反比. 微粒吸附在带静电荷的表面时, 其吸力是最大, 故极难在没有机械力的情形下清除. 这种静电吸附的问题,会令:

1. 产品表面吸附尘埃微粒而受污染;

2. 产品被静电吸附在包装口不能掉进包装;

3. 产品之间互相吸附成团而造成堵塞和阻碍流通;

4. 产品放下时受静电影响而位置错放。

吸附绑定力 ∝ (微粒的电荷)×(表面的电荷) / (距离)2


3:静电放电引起的电磁波干扰(ESD Induced EMI):

由静电放电所产生的电流脉冲约在 1 - 10 ns 之间,即约 100 MHz 至 1GHz 的水平,会在空间产生一相应的电磁脉冲。这脉冲若与设备上的处理器或数据流的讯号频率相若,则可能会做成干扰,影响设备正常运作。

1. 混乱的程式指令

2. 混乱的资料

3. 不明之错误信息

4. 微处理器无故停止运作

5. 不真实存在之粒子

6. 校准失效

7. 软件错误的假象

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