静电放电的定义及其特点

2018-05-30
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静电放电的定义


静电放电(ESD)是指带电体周围的场强超过周围介质的绝缘击穿场强时,因介质电离而使带电体上的静电荷部分或全部消失的现象。

通常把偶然产生的静电放电称为ESD事件。在实际情况中,产生ESD事件往往是物体上积累了一定的静电电荷,对地静电电位较高。带有静电电荷的物体通常被称为静电源,它在ESD过程中的作用是至关重要的 。


静电放电的特点


  • 高电位,强电场,瞬时大电流的过程

过去,人们认为静电是一种高电位、强电场、小电流的过程,其实这种看法并不完全正确。的确有些静电放电过程产生的放电电流比较小,如电晕放电,但是在大多数情况下静电放电过程往往会产生瞬时脉冲大电流,尤其是带电导体或手持小金属物体(如钥匙或螺丝刀等)的带电人体对接地导体产生火花放电时,产生的瞬时脉冲电流的强度可达到几十安培甚至上百安培。


  • 会产生强烈的电磁辐射形成电磁脉冲

过去人们在研究静电放电的危害时,主要关心的是静电放电产生的注入电流对电火工品、电子器件、电子设备及其它一些静电敏感系统的危害和静电放电的火花对易燃易爆气体、粉尘等的引燃 、引爆问题,忽视了静电放电的电磁脉冲效应。

在ESD过程中会产生上升时间极快、持续时间极短的初始大电流脉冲,并产生强烈的电磁辐射形成静电放电电磁脉冲(ESD EMP),它的电磁能量往往会引起电子系统中敏感部件的损坏、翻转,使某些装置中的电火工品误爆,造成事故。目前ESD EMP已受到人们的普遍重视,作为近场危害源,许多人已把它与高空核爆炸形成的核电磁脉冲(NEMP)及雷电放电时产生的雷电电磁脉冲相提并论。

总之,随着研究工作的深入,ESD的特性越来越清楚地展现在人们面前。但是应当注意的是:实际的静电放电是一个极其复杂的过程,它不仅与材料、物体形状和放电回路的电阻值有关,而且在放电时往往还涉及到非常复杂的气体击穿过程,因而ESD是一种很难重复的随机过程。


(图片来源自网络)

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