靜電的產生是因為不同物質的物體互相摩擦時,正負電荷分別積蓄在兩種物體上。例如,化纖衣物的摩擦引起的靜電,當它們與其他系統接觸時便會放電形成靜電放電干擾。其放電電壓可高達2—30kV。實驗證明,人體所帶的靜電一般為10V—15kV。在 靜電放電發生器電子控制設備外殼上放電是經常見到的放電現象,放電電流流過金屬外殼,產生電場和磁場,通過分布阻抗鍋臺到殼內的電源線、信號線等內部走線,引起誤功作。電子控制設備的信號線或地線上也可直接放電,如鍵盤或顯示裝置等接口處的放電,其干擾后果更為嚴重。 現在的電子設備廣泛使用的CMOS芯片,是zui易受靜電干擾的器件。盡管現在應用的大多數CMOS器件采取了一些保護措施來防止靜電干擾,但是,由于器件本身結構的特點,對靜電引起的破壞仍然不可掉以輕心。CMOS器件結構的顯著特點是輸入阻抗*,可達1000M O;內部的極間電容量很小,不超過1pF。當帶有靜電的人體接觸到CMOS器件的控制極時,人體向cMOS器件放電。由于輸入阻抗*,放電電荷不能泄入接地極,而是注入控制極,極間電容立即被充電到很高電壓,把氧化膜擊穿;放電電流流入器件內部,瞬時值高達幾十安的放電電流使器件發熱,迅速燒熔,導致損壞。 靜電放電發生器*杜絕靜電放電現象是比較困難的。但在線路原理、結構設計、安裝環境和操作步驟等方面采取適當措施,則可使靜電放電的危害程度降到zui低。 抑制靜電放電干擾必須從兩方面著手:避免產生靜電;切斷靜電放電電流途徑。抑制 靜電放電發生器靜電放電干擾的措施有如下幾種: (1)CMOS器件的防靜電方法。其一是輸入引腳不能浮空。如果輸入引腳浮空,在輸入引腳上很容易積累電荷。盡管CMOS器件的輸入端都有保護電路,靜電感應一般不會損壞器件,但很容易使輸入引腳電位處于0—1V間的過渡區域。這時反相器上、下兩個場效應管均會導通,使電路功耗大大增加。其二是設法降低輸入電阻,可以將輸入引腳與電源之間或與地之間接入一個負載電阻(1—10kO),為靜電電荷提供泄流通路。其三是當用CMOS器件與長傳輸線連接時,應通過一個們rL緩沖門電路之后再與長傳輸線相連。 (2)環境濕度以維持在45%—65%為宜。因為靜電的生成與濕度有密切關系,環境越是干燥,越容易產生靜電。 (3)機房地板應使用絕緣性能差的材料,如盡量鋪設有導電性的塑料地板。 (4)檢驗設備時,在操作臺上放置接地的金屬極,以使操作人員身上的靜電立刻入地。 (5)操作人員工作時,不可穿容易帶靜電的化纖衣服和鞋帽等。 (6)操作人員在工作時本身應有接地措施,如手腕上系戴金屬接地的鏈閡等。 (7)焊接元器件時,務必使用烙鐵頭接地的電烙鐵。其他設備、測試儀器及工具也應有良好接地措施。 (8)搬運、儲存及裝配作業過程中,應注意使CMOS器件的各個引腳保持相同電位,如用鋁箔包裝,或者放于有良好導電性的包裝袋或盒子中。 (9)若難以營造不易產生靜電的環境,則應從提高電子設備表面的絕緣能力著手。在可能發生靜電放電部位或裝置加強絕緣或加以屏蔽,并接地良好。例如:柜體表面涂刷絕緣漆;操作開關等部位留足隔離間隙等;也可以用絕緣薄膜等遮蓋整個機柜。這樣,雖然帶電的人或物體觸碰設備,也不致于產生放電電流。 |