电气设备间静电危害和防护.ppt

Company Logo LOGO 电气设备间静电危害和防护（鲁东大学） 2015年5月11日 研究背景与意义 静电的产生 静电的危害 电气元件间的静电防护 伴随着近年来电气设备的发展和普及，电气设备和我们的生活越发紧密相连，但是在电气设备使用过程中如何防止静电干扰却往往被我们所忽视，静电究竟会带来多大的危害？静电危害离普通人的生活到底有多近？人体可感知的静电电压通常需达到1000V以上；静电敏感元件可能会因为一次几十伏的静电放电而成永久性损坏；由静电放电造成的电子产品平均损坏率达8%~33%…通过这样一组数据，我们对静电危害应该有了大致的认知轮廓，系统的研究静电的产生和防护将会对电气设备的维护的具有十分重要的意义。 物质都由原子组合而成，原子又由质子、中子及电子组成。质子带正电，中子不带电，电子带负电。正常状况下，原子的质子数与电子数量相同，正负电平衡，所以对外表现出不带电。但是由于外界作用如摩擦或以各种能量 （如动能、位能、热能、化学能等）形式的作用会使原子的正负电不平衡。 不产生摩擦也可以产生静电，如感应静电起电，热电和压电起电、亥姆霍兹层、喷射起电等。所以可以说，在人们生活的任何时间、任何地点都有可能产生静电。 （1）电压高。静电电位可以高达数千伏至上万伏； （2）能量不大。一般不超过数豪焦耳，少数达数十豪焦耳； （3）尖端放电。 （4）感应放电。 （5）绝缘体上静电泄漏很慢。 1.静电放电对半导体器件的危害 当携带静电物体与其它物体接触时，依据电荷中和原则，存在着电荷流动，传送足够的电量以抵消电压。在高速电量的传送过程中，产生潜在的破坏电压、电流以及电磁场，严重时将其中物体击毁。 半导体器件对于来自静电的刺激极其敏感，一般半导体元件的耐压值只有几百伏。因此静电足可造成芯片被击穿甚至主板被烧坏等等。 2.静电对计算机系统的影响 一般情况下，人体所带静电电压在1000—2000V范围内，此电压水平上的静电放电人体一般并无察觉，以互补型金属氧化物半导体为主的计算机系统设备，其中的CMOS电路绝缘介质二氧化硅的击穿电压仅为105V，所以计算机中的电子元器件常在人们不知不觉中受到伤害。 （1）静电会对计算机设备造成不良影响，计算机系统中的大规模CMOS电路（如中央处理器CPU、计算机内存条、硬盘等）只要静电电压稍微过大便会引起半导体器件的损坏或着使之迅速老化，对于某些晶体管几百伏的静电就可以彻底使其损坏 （3）静电还会引起计算机的读写错误。 （4）使线间故障率升高。 （5）使计算机工作启动滞后。表现为此时操作键盘，显示器的指示和键盘不一致。 （2）静电放电轻微时会干扰计算机正常运转，使操作中的电脑程序出现随机的偶发性错误。 3.其它方面的影响 （1）限制工具和人的运动。 由于静电效应，未接地的工具、走动的人体会使微机程序紊乱，甚至死机，静置一段时间才能自动消除。 （2）限制逻辑元件的存放。 微机使用三年，存放三年后，发现80%的机器有故障。统计证明，故障出现在MOS芯片上，原因是灰尘的静电作用 （3）静电放电在一定的条件下可能会成为引火源，造成火灾的发生。 防止静电，有许多方法可以采用。最好的办法是满足要求且成本最低的方法，这样的方法对于不同的产品和不同的场合都是不同的。主要有以下三种方法  （1）操作现场静电防护。对静电敏感器件应在防静电的工作区域内操作； （2）人体静电防护。操作人员穿戴防静电工作服、手套、工鞋、工帽、手腕戴； （3)储存运输过程中静电防护。静电敏感器件的储存和运输不能在有电荷的装态下进行； 目前电器设备间的静电危害和防护已经被给予了足够的重视，越来越多的防护措施正在被研究应用，但随着电器设备的快速发展，这种重视显得越来越不够，还有待引起有关部门更多的关注。如果有关部门齐心协力正视电器设备的静电危害和防护，相信我国的半导体事业的发展前途会更加光明。 在本次论文的撰写中，我得到了于永江老师的精心指导，不管是从开始定方向还是在查资料准备的过程中，一直都耐心地给予我指导和意见，使我在总结学业及撰写论文方面都有了较大提高;同时也显示了老师高度的敬业精神和责任感。在此，我对于老师表示诚挚的感谢以及真心的祝福。 大学4年中还得到众多老师的关心支持和帮助。在此，谨向老师们致以衷心的感谢和崇高的敬意。最后，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅，评议和参与本人论文答辩的各位老师表示感谢。 Company Logo LOGO