首页 > 嵌入式硬件 > 电路设计

Winter is coming!静电对电子元器件和设备的损伤在冬天更是不容忽视。生产线为什么会在防静电措施投入这么大呢?就是因为被静电打怕了!那么在实验室我们该如何避免静电对设备的损害呢?

本文引用地址: http://embed.21ic.com/hardware/circuit/201712/49684.html

一、静电是如何产生的呢?

摩擦:任何两个不同材质的物体接触后摩擦再进行分离,即可产生静电;

感应:对于导电材料而言,由于电子能在导电材料表面自由流动,若将其置于电场中,由于电荷同性相斥,异性相吸,正负电荷发生转移,从而产生静电;

传导:同样对于导电材料,因电子能在它的表面自由流动,若与带电物体进行接触,则发生电荷转移,从而产生静电。

图1为人体静电模型示意图。电路中开关接A时,电压源对电容充电,模拟人体积累静电的过程;当开关接到B时,存储在电容上的电荷通过电阻(等效人体电阻)向设备放电,相当于人体触碰设备瞬间,放电的过程会在短短数百微秒的时间内产生一定大小的瞬间放电电流,进而可能会将设备内部的器件损坏。

 

blob.png

图1 人体静电模型

二、为什么仪器这么容易被静电击穿呢?

仪器类产品通常需要满足IEC61326-1标准的电磁兼容性要求,该标准中包含了静电抗扰度试验,要求仪器类产品依据IEC61000-4-2,需满足接触放电4KV,空气放电8KV的试验等级。

1、越高频的仪器,静电防护能力相对越弱

示波器是一个高阻设备,极易受到外界静电感应而产生静电,但电荷在静电较强的场合难于泄放,就容易出现静电击穿。由于静电防护器件的寄生参数会影响高频信号的测量,所以高频仪器当中无法集成过多的静电防护器件,从而导致静电防护能力下降。

因此越高频的仪器越需要注意静电防护。

2、错误使用操作也会导致仪器被静电损坏

对于示波器而言,一定要留意先接地后接信号。比如以下两种操作都是非常危险的,一定要尽量避免。

错误操作1:在使用示波器测量电路板时,探针先接信号线,探头地线后接地;

错误操作2:用手直接触摸探头针,如图2所示。

 

blob.png

图2 错误操作

三、我们可以通过哪些措施来做静电防护呢?

虽然仪器具备一定的防静电能力,但如果环境静电比标准要求更高时,仪器依然可能被静电损坏,所以在使用仪器时的一些基本的静电防护措施还是有必要了解的。

静电防护主要遵循先释放后操作的原则。

1、保持仪器接地良好

目的是将静电泄放到大地。如果万不得已需要浮地测量,一定要在具体操作之前先接地释放静电。

2、在测量之前对环境做静电处理

条件允许的话,产线需要铺防静电地板、穿戴防静电服、防静电鞋等。对于高频仪器的使用还要通过戴静电手环将人身上的静电直接泄放到大地,如图3所示。

 

blob.png

图3 仪器常见的防静电措施

如果条件不允许,我们有个比较方便的办法,可以在接触仪器之前,先用手摸一下接地良好的东西,最好每隔一段时间操作一次。

3、一定要先接地,后接信号。

被测设备也会有静电(接触电阻小,释放电流可能更高),因此使用示波器测量电路板,必须先接探头地线,再接探针到信号线;若先接探针到测试点,后接探头地,则静电将直接通过示波器信号回路释放,有可能击穿示波器内部器件,这是非常重要的操作步骤。

在很多板卡的设计中也有类似应用,如图4所示的PCIE板卡,时钟信号的金手指要明显短于其它引脚,就是为了在插卡时让地线先接触进行放电后,信号线后接触就安全了。

 

blob.png

图4 板卡常见的防静电措施

4、尽量不要触碰裸露的接口

对于电子设备裸露的接口,一定不要用手摸,包括示波器探头探针也是如此。

四、总结

操作者在使用仪器时,一定要有静电防护意识,特别是干燥的冬天,这样才可以尽量减少静电放电对仪器的伤害。再强调一次:特别是在北方,特别是在冬天。

换一批

延伸阅读

[行业资讯] 地方与国家政策形成合力推动产业升级 半导体设备回调迎机遇

地方与国家政策形成合力推动产业升级 半导体设备回调迎机遇

近期,中美贸易摩擦在一定程度上暴露了中国在半导体核心设备上存在短板,未来国家对本土半导体及半导体设备企业的战略扶持有望进一步加强。 ......

关键字:半导体 芯片 核心设备

[行业资讯] 半导体和金属加工设备成日本对华出口主力

半导体和金属加工设备成日本对华出口主力

2017年度,日本的出口额创下仅次于2007年度的历史第二高。对中国等亚洲国家出口的半导体和金属加工设备拉动了整体出口。 日本财务省4月18日发布的贸易统计速报显示,2017年度(截至2018年3月)日本出口额同比增长10.8%,增至......

关键字:半导体 金属加工设备 日本

[行业资讯] 英特尔和腾讯签署合作协议,区块链技术进入TUSI安全实验室

英特尔和腾讯签署合作协议,区块链技术进入TUSI安全实验室

昨日,腾讯公司和英特尔公司在无锡召开的世界物联网博览会上宣布达成合作,并签署合作意向书。双方将共同开发区块链技术,用于腾讯TUSI安全实验室,以推动物联网应用场景中安全防护能力的建立。 ......

关键字:物联网 TUSI安全实验室 区块链

[行业资讯] 台积电持续投资5nm/3nm工艺,引起热潮

台积电持续投资5nm/3nm工艺,引起热潮

即将步入创业第 30 个年头的晶圆代工龙头台积电,持续不断在先进制程 5 纳米及 3 纳米等投资,也吸引全球半导体设备商来台抢食相关大饼。才刚进入 9 月,陆续有材料大厂默克(Merck)、设备厂美商科林研发(Lam Research)、先......

关键字:半导体设备 台积电 IC

[行业资讯] 物联网时代200mm,中国芯的难点在哪

物联网时代200mm,中国芯的难点在哪

随着物联网的发展,200mm(8英寸)晶圆生产线受到欢迎,产能利用率大幅提高。因此,建议我国应尽快建立一条以国产半导体设备为主的200mm生产线。这是基于国家战略高度考虑。近期美国对华挑起贸易摩擦的可能性上升,所以我们应当做好最不利的情况发......

关键字:物联网 晶圆 芯片 国产设备

[真心话] 工程师中大热的的“技术型复合人才”究竟是什么?

工程师中大热的的“技术型复合人才”究竟是什么?

经过半年的工作和学习,突然想到以前在哪里听说,技术型复合人才比较抢手。单从技术角度看,我认为在任何科技领域,除了能够出色完成自己手中的工作外,还能帮助两个、多个研发人员甚至整个团队解决从理论、方案到工程实现中所面临各种难题,这样的人才应该能......

关键字:工程师
条评论

我 要 评 论

网友评论

大家都爱看

  • 扇出型晶圆级封装的优势和挑战!

    我们有能力创造一些能保持前代性能并且更好更小的电子设备,例如今天的可穿戴设备、智能手机或平板电脑,这是由于很多因素超过摩尔定律而快速发展,从而能够从底层的嵌入组件发展到今天把它们封…

    2018-03-29
  • Xilinx推出革命性的新型自适应计算产品

    自适应和智能计算的全球领先企业赛灵思公司(Xilinx, Inc.,(NASDAQ:XLNX)),近日宣布推出一款超越FPGA功能的突破性新型产品,名为ACAP(Adaptive Compute Acceleration Platform,自适应计算加速…

    2018-03-20
  • 赛普拉斯为树莓派3 B+ IoT单板计算机提供强大稳定的无

    先进嵌入式系统解决方案的领导者赛普拉斯(纳斯达克代码:CY)近日宣布其Wi-Fi®和蓝牙®combo解决方案为全新的树莓派 3 B+(Raspberry Pi 3Model B+)IoT单板计算机提供强大稳定的无线连接…

    2018-03-20
  • 观看直播领红包,SEED-A10加速卡助力人工智能

    随着云服务器、云计算的发展,大家对硬件加速的需求越来越多,但是随着设备功耗的上升、性能需求越来越高,常规加速设备以及开始不能满足需求,因此FPGA逐渐在硬件加速中找到了自己的位置,而艾…

    2018-03-19
  • 特朗普:博通不得以任何形式收购高通

    白宫周一(3月12日)晚发出声明,川普(特朗普)总统出于“国家安全”考量、禁止新加坡博通公司(Broadcom)收购美国高通公司(Qualcomm)。

    2018-03-14