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电子电路中的防静电敏感元件

关键的外卖

  • 对静电电压敏感的电子元器件称为静电敏感元器件。

  • 防静电器件的耐压能力和散热能力是造成静电损伤的主要因素。

  • led对静电非常敏感,其影响从缩短预期寿命到灾难性的破坏。

防静电

静电防护在电子工业中至关重要

当任何带电物体试图变成电中性时,就会发生静电放电(ESD)。在静电放电过程中,储存在一个人体内的静电通过直接的身体接触、感应或电弧,以不同的电势迅速转移到另一个人身上。

静电放电产生的电压会损坏电子元件。对静电电压敏感的电子元器件称为静电敏感元器件。所有的电子制造公司都拨出资金来处理对静电敏感的部件。静电预防是电子工业的一个关键项目,可以包括购买ESD控制设备,培训操作人员,定期检查ESD敏感组件的存储和健康状况。在设置ESD控制程序之前,重要的是要清楚哪些组件对ESD敏感,以确保您正在规划适当的步骤防静电控制

什么是静电放电?

静电放电是电荷在接触物体之间的无意流动。它是自发的,也可以通过电弧和耦合的非接触引起。静电放电的特征是电压,电压表示电荷被转移的物体之间的电位差。电压从几伏特到千伏特不等。放电电压在3000v及以上时,人体会产生静电。然而,较低的ESD值,例如100v或更低,足以在电子工业中引起后果。

静电放电的后果

在电子工业中,ESD是一项耗资巨大的活动。制造过程中意外发生的ESD会降低质量和可靠性,甚至导致完全故障。

在某些情况下,防静电问题不被注意到,有ESD问题的产品就可以进入市场。电路板或电子产品中受静电影响的元器件随着时间的推移开始出现问题,最终可能出现电路功能障碍。这些类型的ESD问题在医疗和军事工业的关键应用中特别引人关注。

接下来,让我们看一看几种损害静电敏感组件的故障类型。

静电损害的类型

防静电敏感元器件在静电作用下容易发生以下损坏或故障:

  1. 〇参数化故障当ESD能够改变一个组件的一个或多个参数时,这种影响称为参数失效。这种类型的ESD损坏不会使组件失去功能,但会导致数据表中给出的值发生变化。
  2. 〇灾难性的损失这种类型的ESD事件完全损坏电子元件。多次ESD事件可能会造成灾难性的损害。静电场的存在是造成灾难性静电损伤的主要原因之一。
  3. 〇潜在损害在潜在损伤的情况下,ESD事件不被注意到,设备继续正常工作,损伤适中。潜在损伤会降低电子元器件的负载寿命,对受静电影响的元器件施加操作应力可能最终导致元器件退化和设备故障。这种类型的ESD损伤在重新测量和目视检查中无法检测到。

ESD的敏感程度和随后的损伤,因部件而异。ESD器件的耐压能力和散热能力与ESD器件的损坏有关。

接下来,让我们看看一些常见的防静电敏感组件。

常用防静电组件

  • 电阻,薄膜和厚膜电阻器对静电很敏感。静电放电导致薄膜电阻器中的薄膜破裂,并引起公差值的变化。在厚膜电阻器中,受到ESD的影响会降低电阻值。有时,在厚膜电阻器中使用ESD作为修整方法,以防止电阻值超调。箔基电阻器相对来说对静电放电免疫。

  • 电容器,电解电容器和陶瓷电容器的ESD灵敏度随外加电压的增加而增加。相比之下,半导体电容器和低压电容器在低电压下也会损坏,属于低ESD敏感范围。

  • 场效应管,mosfet很容易受到ESD的影响。它们的ESD敏感性表现为绝缘击穿、热过度应力、金属化失效或mosfet中材料的迁移。ESD能够在PN结中发展失效模式,无论是在正向偏置还是反向偏置条件下。

  • 〇集成电路ESD会引起ic的故障,如触点损坏、烧坏、接口损坏或破裂。集成电路中的ESD电流流在芯片中形成孔。ESD会增加ic中产生的热量,使其超过温度限制,并对附近的所有组件和系统造成热损伤。

  • 发光二极管,led对静电放电非常敏感,其影响从缩短预期寿命到灾难性的破坏。大多数LED都配有ESD抑制器,以保护LED芯片免受ESD的伤害。在没有内置ESD抑制器的小型led的情况下,外部ESD抑制器被放置在很近的位置作为ESD预防方法。

适当地实施是很重要的ESD缓解方法以提高关键电子电路的可靠性和精度。正确遵循防静电注意事项和处理程序,并采取相应的减轻措施,可以减轻电子电路中静电的风险。

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