ESD及静电的特点

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本文作者:xjtudll  发布于:2010-10-5  分类:技术心得  点击:


什么是ESD

ESD是代表英文Electrostatic Discharge[1] 即“静电放电”的意思。ESD是本世纪中期以来形成的以研究静电的产生与衰减、静电放电模型、静电放电效应如电流热(火花)效应(如静电引起的着火与爆炸)和电磁效应(如电磁干扰)等的学科。近年来随着科学技术的飞速发展、微电子技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂,对静电放电的电磁场效应如电磁干扰(EMI[2])及电磁兼容性(EMC[3])问题越来越重视。

静电放电的特点

静电放电是指带电体周围的场强超过周围介质的绝缘击穿场强时,因介质产生电离而使带电体上的静电荷部分或全部消失的现象。

静电放电的主要特点:

1、静电放电是高电位、强电场、瞬时大电流的过程

过去人们一直以为静电是一种高电位、强电场、小电流的过程,事实上也的确有些静电放电过程产生的放电电流比较小,比如电晕放电。但是在大多数的情况下,静电放电过程往往会产生瞬时脉冲大电流。尤其是带电导体或手持金属物体(如钥匙或螺丝刀等)的带电体对接地体产生火花放电时,产生的瞬时脉冲电流的强度可达到几十安培甚至上百安培。

2、静电放电会产生强烈的电磁辐射形成电磁脉冲(EMP[4]

在ESD过程中会产生上升时间极快、持续时间极短的初始大电流脉冲,并产生强烈的电磁辐射,形成静电放电电磁脉冲。它的电磁能量往往会引起电子系统中敏感部件的损坏、翻转,使某些装置中的电火工品误爆,造成事故。

人在活动过程中,由于衣着等固体物质的接触和分离及人体接近带电体产生静电感应,均可产生静电。当人体与其它物体之间发生放电时,人即遭到电击。因为这种电击是通过放电造成的,所以电击时人的感觉与放电能量有关,也就是说静电电击严重程度决定于人体电容的大小和人体电压的高低。人体对地电容多为数十至数百皮法(pF),当人体电容为100pF时,人体静电放电电击强度见表1。

表1 人体静电放电电击强度

人体带电电位(kV)

电击强度

1

完全无感觉

2

手指外侧有感觉,但不疼

3

有针触的感觉,有哆嗦感,但不疼

4

有被针刺的感觉,微疼

5

从手掌到前腕感到疼

6

手指感到剧疼,后腕感到沉重

7

手指和手掌感到剧疼,有微麻木感觉

8

从手掌到前腕有麻木的感觉

9

手腕子感到剧疼,手感到麻木沉重

10

整个手感到疼,有电流过的感觉

11

手指感到剧麻,整个手感到被强烈地电击

12

整个手感到被强烈地打击


[1] ESD精确英语术语应该是:Static Electricity Discharge,但Electrostatic Discharge广泛使用。

[2] EMI:Electromagnetic Interference,电磁干扰

[3] EMC:Electromagnetic Compatibility,电磁兼容性

[4] EMP:Electromagnetic Pulse,电磁脉冲

本文标签: ESD  静电  
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