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静电防护与电磁兼容性的探讨

2017-1-6 10:32:52 3182

0 静电作为一种近场自然危害源，给人类社会已经造成了重大损失和危害。除此之外，由于静电场的库仑力作用或静电放电的其他效应，在塑料和橡胶制品加工、成型过程中，在纺织、印刷、自动化包装、感光胶片生产等过程中，都会由于静电场的存在或静电放电使其生产出现故障，造成静电障碍。随着微电子技术的迅猛发展，电子产品的更新换代周期愈来愈短，大规模集成电路、超大规模集成电路、专用集成电路以及超高集成电路已广泛应用于各个领域。近几年，由于航天、军事领域的特殊需要，各种微电子器件已大大提高了集成度，而且做到了微功耗、高可靠、多功能。电路中的绝缘层越来越薄，其互连导线的宽度与间距也越来越小。这样发展的器件的电磁敏感度大大提高，抗过电压能力却有所下降。据统计，不合格的电子器件中有45%是静电放电危害造成。在电子工业领域，全球每年因静电造成的损失高达百亿美元。近几年，随着微纳米器件和微细加工的发展，对静电防护问题提出了更高的要求。为此世界各工业发达国家都十分重视静电危害及其防护研究。人们不仅在各个工业生产领域研究防止静电危害的对策，保证生产过程的安全性和产品质量、性能的可靠性，而且注重研究产品在静电存在的环境中使用过程的电磁兼容性。静电放电形成的宽频带电磁辐射会对各种电子系统造成电磁干扰，所以在各种电子产品的电磁兼容性设计中都要考虑静电防护这一要求。美国的军用标准和国际电工委员会标准等相关的电磁兼容性内容都对静电放电防护提出了具体要求。如国际电工委员会IEC61000-4-2，不仅对静电放电模型参数、静电放电发生器及试验方法作出了严格规定，而且随着静电放电试验的研究和工业生产发展的要求，对该标准不断进行了修订。从1991年的IEC801-2到目前的IEC61000-4-2已进行了多次大的修改。可见，静电放电的防护问题已不是过去单纯研究静电引起灾害事故和生产障碍的安全性问题，而是包括静电放电形成电磁干扰的系统及系统间的电磁兼容性问题。总之，静电放电是一种常见的近场危害源，静电放电过程可形成高电压、强电场、瞬时大电流，其电流波形的上升时间可小于1ns，并伴随有强电磁辐射，形成静电放电电磁脉冲。静电放电电磁脉冲不仅可以对电子设备造成严重干扰和损伤，而且还可能形成潜在性危害，使电子设备的工作可靠性降低，引发重大工程事故。尤其是潜在性失效具有隐蔽性。随着微电子技术的发展，信息化时代的到来，给静电防工程研究又提出了电磁兼容性研究的新内容、新课题和技术难点。如静电放电辐射场的模拟方法和数理模型的建立；ESD产生的单次脉冲场的测试技术与测试手段；微电子器件受ESD作用的机理；潜在性失效的实验分析方法和潜在性失效的微观机制以及有效的防护原则与防护技术等，都是该研究领域当前急待解决的热点问题。安科瑞电气测试中心提供电气性能测试、电磁兼容测试、安规测试、气候环境影响试验、机械环境试验、IP防护测试、HALT/HASS（可靠性）、RoHS检测、阻燃耐热试验、漏电起痕等。 1
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