关闭
关闭
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

[新鲜事] 苹果正在全力打造 AR 设备,以便在未来保住领导地位

苹果正在全力打造 AR 设备,以便在未来保住领导地位

眼看着 AR 产品开始崭露头角,很多科技巨头已经在这个领域布局,苹果做为智能硬件消费领域的领头羊,一点都不敢怠慢。而根据市场数据判断,全球 AR 产品产值将在 2024 年时增长 80% 达到 1650 亿美元。......

关键字:苹果 AR 设备

[真心话] 彻底摆脱PC束缚,Facebook展示新一代VR设备

彻底摆脱PC束缚,Facebook展示新一代VR设备

据彭博社报道,Facebook CEO 马克·扎克伯格(Mark Zuckerberg)在加州圣何塞的 Oculus Connect 大会上表示,Facebook 正在开发一种比三星 Gear VR更先进的头戴式虚拟......

关键字:Facebook VR设备

[新鲜事] Cyborg Nest想要创造和拓展人类的感觉,能行么?

Cyborg Nest想要创造和拓展人类的感觉,能行么?

North Sense 是个小型的感应设备。把它嵌入身体,你就拥有了一个全新的感觉。每次你面向北面,都会感觉到短促的震动。目前,这件产品的用户仅有两人:Cyborg Nest 的两位创始人 Liviu Babitz 和 Scott Cohe......

关键字:Cyborg Nest North Sense 感应设备

[趣科技] 阿里巴巴用声音攻击智能设备:可击落无人机

阿里巴巴用声音攻击智能设备:可击落无人机

一般无人机干扰器的工作原理是,通过发射干扰信号,切断无人机与控制器间的通讯,扰乱GPS导航系统,从而迫使无人机自动降落或将其趋离。......

关键字:阿里巴巴 声音武器 智能设备 无人机

[趣科技] 实用!能检测环境的“蘑菇”

实用!能检测环境的“蘑菇”

环境监测设备什么样的形态是应该有的形态,方的?圆的?这家公司的环境监测设备告诉你,其实可以是蘑菇形的。产品通过模块化的设计,使得诸多功能模块能够集成在一起,实现普通单一产品难以实现的复杂监测功能。对于用......

关键字:环境监测 智能设备

[真心话] 医院里联网设备越来越多,但安全问题并未引起足够重视

医院里联网设备越来越多,但安全问题并未引起足够重视

由于物联网设备安全措施缺乏,它们很容易成为黑客的攻击目标,而联网的医疗设备更是风险巨大。一方面,医疗设备常常关系到病人的人身安全,另一方面,由于医疗设备连接着医院的网络,黑客能够盗取私密的医疗信息。......

关键字:医院 联网设备 安全问题

[趣科技] 这个超薄的可穿戴设备,能凭汗水读出你的健康数据

这个超薄的可穿戴设备,能凭汗水读出你的健康数据

据《每日邮报》报道,美国西北大学的 John A. Rogers 教授团队研发出了一款超薄的“皮肤贴片”,可以根据使用者运动时产生汗水里的代谢物和电解质,监测到用户的身体健康情况,并将数据实时同步到智能手机......

关键字:可穿戴设备 健康
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