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技術(shù)文章

靜電對直流高壓發(fā)生器等儀器的損害與防治
靜電對直流高壓發(fā)生器等儀器的損害與防治
靜電作為一種普遍的物理現(xiàn)象是客觀存在的，靜電的作用力、放電和感應(yīng)現(xiàn)象引起的危害是十分嚴(yán)重的。電子行業(yè)如微電子、光電子的制造和使用廠商因為靜電造成的損失和危害是相當(dāng)嚴(yán)重的。據(jù)美國統(tǒng)計，它們的電子行業(yè)，每年因靜電危害造成損失高達100多億美元；英國電子產(chǎn)品每年因靜電造成的損失為20億英鎊；據(jù)日本統(tǒng)計，它們不合格的電子器件中有45％是由于靜電而引起的；我國每年因靜電危害造成的損失也至少有幾千萬。因此直流高壓發(fā)生器等測量儀器的研制和生產(chǎn)過程中，必須做好防靜電工作，盡量避免減少靜電損傷造成的財產(chǎn)損失。
靜電放電（ESD）對電子元器件的危害還表現(xiàn)在它的潛在性。即器件在受到ESD應(yīng)力后并不馬上失效，而會在使用過程中逐漸退化或突然失效。這時的器件是“帶傷工作”。
這是人們對靜電危害認(rèn)識不夠的一個主要原因。實際上，靜電放電對元器件損傷的潛在性和累積效應(yīng)會嚴(yán)重地影響元器件的使用可靠性。
由于潛在損傷的器件無法鑒別和剔除，一旦在上機應(yīng)用時失效，造成電子測量儀器防靜電控制的損失就更大。而避免或減少這種損失的*好辦法就是采取靜電防護措施，使元器件避免靜電放電的危害。這充分說明了ESD潛在損傷對器件可靠性的影響。
2.靜電損傷原因分析靜電對電子產(chǎn)品的損害有多種形式，并具有不同的特點。
2.1靜電損害的形式靜電的基本物理特性為：吸引或排斥，與大地有電位差，會產(chǎn)生放電電流。這三種特性能對電子元器件的三種影響：（1）靜電吸附灰塵，降低元器件絕緣電阻。
（2）ESD破壞，造成電子。
（3）ESD產(chǎn)生的電磁場幅度很大（達幾百伏／米）頻譜極寬（從幾十兆到幾千兆），對電子產(chǎn)器造成干擾甚至損壞。
這三種形式對元器件造成的損傷，既可能是長久性的，也可能是暫時性的；既可能是突發(fā)失效，也可能是潛在失效。其中靜電放電事件是造成元器件損傷*常見和*主要的原因。
2.2靜電損害的特點相對與其它應(yīng)力，靜電對電子產(chǎn)品損害存在以下一些特點（1）隱蔽性人體不能直接感知靜電除非發(fā)生靜電放電，但即使發(fā)生了靜電放電人體也不一定能有電擊的感覺，這是因為人體感知的靜電放電電壓為2－3KV，所以靜電具有隱蔽性，所以說靜電的損傷是在人們不知不覺的過程中發(fā)生的。
（2）潛在性和累積性有些電子元器件受到靜電損傷后的性能沒有明顯的下降，在器件在受靜電損傷以后，并不是不能用，而是特性有所下降，人們并不是當(dāng)時就能發(fā)現(xiàn)，但已經(jīng)造成了潛在的失效隱患，在將來某種特定的條件下，*終會導(dǎo)致器件失效。如器件氧化層出現(xiàn)―個孔，設(shè)備長時間工作后，金屬化電遷移引起短路燒毀，從而導(dǎo)致設(shè)備故障。這種類型的靜電損傷，將會大大的縮短元器件的產(chǎn)品解決方案傳送與運輸?shù)倪^程。在這整個過程中，不但包裝因移動容易產(chǎn)生靜電外，而且整個包裝容易暴露在外界電場（如經(jīng)過高壓設(shè)備附近，工人移動頻繁、車輛迅速移動等）而受到破壞，所以傳送與運輸過程需要特別注意以減少損失，避免無謂之糾紛。所以，直流高壓發(fā)生器等儀器從元器件的制造，使用到維修的任一環(huán)節(jié)都有可能發(fā)生靜電損害。
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