静电测量与防护技术讲座 第八讲 静电放电(ESD)的保护网络及仪器和设备的防静电措施

静电放电的保护网络　　保护网络在一定程度上 ,能提供防护静电放电( ESD)的作用 ,可将静电放电 ( ESD)的敏感电压最大值提高到 80 0 V。 MOS器件电路防护可将其敏感电压提高至 40 0 V。保护网络可以降低元件的静电放电 ( ESD)的敏感性 ,但不能彻底解决问题。所选的设计应经过失效试验来补充并确定失效模式 ,加强对已知失效机理的再设计 ,并重复整个程序 ,直至达到期望的防护水平。在设计电路时注意以下两方面的问题。1 .器件和混合集成电路设计1 ) MOS保护电路的改善方法是增大二极管的尺寸 ,使用双极性二极管加串联电阻器 ,以及利…     

第六讲静电测量

静电测量大致分为三方面内容 ,即静电特性(如静电电量、静电电压、静电电荷密度、静电电流、静电放电 ( ESD)量和静电放电 ( ESD)时间常数等 ) ;器件静电放电 ( ESD)敏感度以及电子设备静电放电( ESD)敏感度测量。对于大多数应用电子元器件和电子设备的人来说 ,主要使用后 2种测量。电子元器件静电放电 ( ESD)敏感度测量　　该方法给出器件的静电放电 ( ESD)敏感度的 3个等级、试验波形和试验原理图。1 .元器件的静电放电 ( ESD)敏感度1 )试验电路和电压( 1 )试验电路见第三讲人体带电模型图 1 ;( 2 )分类试验电压见表 1 ;( 3)试验…     

ESD对电子产品的危害及其防护研究

静电放电(ESD,Electro-Static discharge)会对电子产品形成很大危害,造成电子产品功能紊乱,甚至部件损坏。在军品领域,半导体器件的集成规模越来越大,布线工艺已达到亚微米阶段,导致了半导体器件对外界应力敏感程度愈来愈高。静电放电对于电路引起的干扰,特别是对元器件、CMOS电路造成的破坏等问题越来越引起我们的重视。文中主要介绍了电子产品静电的形成途径,并对静电防护的目的和主要方法进行了论述。     

Littelfuse紧凑型汽车级ESD抑制器在经受多次ESD冲击后仍可抵御高达30kV的瞬变

<正>2017年8月7日,全球电路保护领域的企业Littelfuse,Inc.推出了紧凑型表面贴装聚合物汽车级静电放电抑制器,能够保护敏感设备免受高达30 kV的接触放电/空气放电造成的危害。AXGD系列XTREME-GUARDTMESD抑制器专为高频高速应用而设计,提供高额定电压(最高达32VDC)和极端ESD保护要求。即使在经受多次ESD冲击后,仍能持续维持极低的     

第三讲静电模型——人体带电模型

有3种静电模型用来讨论引起电子器件的静电放电(ESD)失效的起因,即人体带电模型、器件带电模型和电场感应模型.     

防静电的新技术——胶体

近年来,无论是制造厂还是组装厂,对于静电放电(ESD)问题日益关心。图1表明美国国际整流器厂采取一整套ESD保护措施后,成功地降低了MOS器件门一源击穿失效概率。但是仍然没有一种产品能够完全解决制造厂家所面临的静电控制问题。胶体技术提供了一种新的防静电方法。     

瑞萨科技上市0603尺寸双向稳压二极管

日本瑞萨科技上市了封装面积仅为0．6mm×0．3mm（即0603尺寸）的ESD（静电放电）保护用双向稳压二极管“RKZ7．5TKP”。顺向和逆向均具备稳压特性，凭借这一个部件保护电路免受顺向及逆向ESD的损害。与对向连接两个稳压二极管来进行保护的普通方法相比，可减少部件数量和封装面积，主要用于手机、便携DVD播放器、游戏机及LED等的保护用途。     

第五讲 静电的危害

静电有三方面的危害 ,易引起爆炸和火灾 ;对人产生静电电击 ;影响生产。1 .易引起爆炸和火灾在带有静电物质的附近 ,若产生超过物体允许的击穿场强 ,则会发生静电放电 (ESD)。引发爆炸和火灾的基本条件 :1 )工艺过程中产生并积聚足够的静电 ,以至局部电场强度超过电介质的击穿场强 ,发生放电 ,产生静电火花 ;2 )现场存在着爆炸性混合物 ,且其浓度在该混合物爆炸极限之内 ;3 )静电火花有一定大小 ,火花能量超过爆炸性混合物的最小引燃能量。如人在地毯上行走 ,则人体会带上 3～ 5 k V的静电。若发生静电放电 (ESD) ,则一般要消耗 2 0 0～4…     

维修工作中的防静电问题

<正> 1.在维修电子仪器和其他设备的工作中,常遇到防静电问题。由于现代仪器和设备在其电路中大量使用了静电敏感器件。一有不慎,如用手摸触这些器件的金属引线,人体所带静电就通过器件放电,结果使之损坏,甚至一点儿察觉都没有,它就“莫明其妙”地坏了。实际上是事出有因的。这是静电放电将器件内部的绝缘层击穿造成的。     

静电放电模拟器放电回路的设计

由于分布参数的影响，按集总参数设计的静电放电模拟器难以产生IEC61000—4—2标准规定的静电放电电流通过对标准电流波形及给定参数的分析，设计了易于实现的人体-金属模型放电回路．通过模拟仿真，确定了放电回路的具体元件参数．针对分布参数的影响，给出了集总电路元件参数与标准规定的放电电流参数的相对误差灵敏度设计曲线，利用该设计曲线通过时集总元件参数的调整，可获得完全符合标准要求的放电电流．     

静电放电能量耦合建模数据的小波去噪

为提高静电放电能量耦合模型的精度,使用小波阈值去噪法对采集到的信号进行处理。选用db系列小波作为小波基函数,根据信号的频谱宽度确定小波阶次,使用启发式阈值原则和软阈值处理方式,通过不同分解层数下去噪效果的对比,最终确定分解层数。结果表明小波去噪法能够有效地去除静电放电信号的噪声,且信号失真小、保留了信号的高频细节。     

ESD系统在西气东输二线西段工程中的应用与研究

通过对ESD系统及Honeywell Safety Manager系统进行介绍,结合西气东输二线西段工程输气工艺上主要生产装置安全连锁保护功能的实现,阐述了ESD系统能够从本质上提高输气工艺过程的安全性能,保障生产过程的安全、稳定运行,最大限度地减少由于过程失控造成的人身伤害和设备损坏。     

质谱仪器的可靠性设计研究

通过借鉴军工领域成熟的可靠性应用经验，从可靠性设计角度对质谱仪器展开研究，分析了质谱仪器寿命周期的特点，子模块与系统可靠性的关系；阐述了质谱仪器可靠性设计的3个原则；结合电感耦合等离子体质谱仪的研制，介绍了降额设计、冗余设计、热设计、ESD防护设计、电磁辐射屏蔽设计5种可靠性设计方法，并列举了具体的设计案例。运用该可靠性设计原则和方法，研制出的电感耦合等离子体质谱仪，其性能稳定可靠，现已实现商品化。     

ASP网络化制造协同设计安全研究

中小企业在我国经济发展中占据重要位置。在全球化经济背景下，根据中小企业现状，政府提出建立不同行业的ASP平台，以促进中小企业的信息化。本文针对面向中小企业ASP网络化制造平台的协同设计安全问题，提出一套完整的安全保护策略。首先对不同ASP客户进行不同策略的身份认证，采用了动态口令与专牌相结合的方式确保客户的合法性；其次在机械产品协同设计过程中，采取盟主统筹、盟主负责的总体方案，同时对设计过程进行基于角色的访问控制；最后创造性的对设计数据进行数字签名保护，使知识产权不受侵犯。     

钛合金的电火花加工技术及最新研究进展

钛合金因其比强度高、耐腐蚀、高温力学性能优异,以及生物相容性好等特点,被广泛地应用于海洋开发、航空航天、化学及生物医学等诸多领域中。但钛合金属于难切削材料,因此研究钛合金的电火花加工具有重要意义。从钛合金电火花成型、钛合金电火花线切割和钛合金电火花强化三个方面综述钛合金电火花加工的技术特点及最新研究进展,并指出了钛合金电火花加工的发展方向,为钛合金电火花加工的深入研究提供参考。     

Solid Particle Erosion Behavior of WC Coating Obtained by Electrospark Technique and Detonation Spraying

Solid particle erosion is an important material degradation process. One way of improving the erosion resistance of a material is to suitably modify the surface. Electrospark deposition (ESD) is a well-known surface modification process. Operational simplicity, low capital cost, and low operational cost of the ESD process have made it attractive for high-technology areas in engineering industries. Tungsten carbide (WC) is considered a potential hard material for erosion-resistant application. This material can be deposited by ESD. The present investigation has been undertaken to evaluate the room-temperature erosion response of WC coating deposited by ESD and to compare the erosion behavior of this coating with that of detonation-sprayed WC-Co coating. WC coatings were deposited on mild steel (MS) and aluminum substrate by ESD. Similarly, WC-12% Co coatings were deposited on MS and Al by detonation spraying. The microstructural features and mechanical properties of these coatings were characterized using optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction, and microhardness testing. The solid particle erosion rate was determined using an erosion test rig. The morphology of the eroded surfaces and the areas beneath the eroded surfaces were examined by means of SEM. The results showed that the WC coating by ESD improves erosion resistance. Although most coatings exhibit a ductile erosion response, WC coating by ESD on Al substrate exhibits a brittle erosion response. Material loss from ESD coating on Al occurs due to the joining of preexisting cracks and the removal of chunk of material.     

面向工程系统研制的可制造性评价策略研究

在工程系统研制中,产品可制造性评价研究面临的主要问题是研制过程的复杂性、系统结构的复杂性、创新性和制造的高风险性,可制造性评价的目标是解决和控制制造风险。针对可制造性评价面临的问题,根据系统论和工程系统论原理和方法,提出了一种可制造性评价策略。该评价策略包括阶段化的可制造性评价过程和层次化的评价内容。     

超声辅助电火花粉末沉积WC-Ni金属陶瓷涂层的微观结构及摩擦学性能

针对传统电火花沉积工艺中工具电极预制成本高、工艺复杂、材料选择范围受限等问题,提出了一种超声辅助电火花粉末沉积（Ultrasonic-assisted electro-spark powder deposition,UEPD）的新方法。利用UEPD工艺成功地在316L不锈钢基材上制备了WC-Ni金属陶瓷涂层。所制备的WC-Ni金属陶瓷涂层的厚度为89~159 μm,表面粗糙度约为3.672 μm,并且与基材呈现良好的冶金结合。超声振动的引入能够有效改善涂层的成形质量。涂层的微观组织主要由亚微米级细小枝晶组成,主要物相包括FeNi、Cr₃Ni、WC、W₂C、Cr₂₃C₆和Cr₃C₂等。这些细小的晶粒和强化相使金属陶瓷涂层的硬度明显增加,平均硬度达到980.68 HV,约为基材的4.1倍。摩擦磨损性能测试表明,金属陶瓷涂层的磨损率相比基材和不含WC的Ni基合金涂层分别降低了50.7%和37.7%,并且还表现出明显低于二者的摩擦因数。WC-Ni金属陶瓷涂层的主要磨损机理为疲劳磨损和磨粒磨损,其中高硬度表面和具有颗粒流润滑效果的磨屑层是金属陶瓷涂层实现高耐磨、低摩擦的主要原因。UEPD工艺相比于传统的电火花沉积工艺省却了复杂的工具电极预制过程,其工艺更简单,成本更低廉、材料选择更广泛,并且所制备的涂层也表现出良好的成形质量和性能。这为电火花沉积技术的发展提供了一种新的思路。     

微机接口设计中的静电冲击(ESD)防护措施

在微机系统组装时插拔电缆或者是人体接触微机I/O接口件时，将引起静电冲击（ESD）的产生。静电冲击的发生，严重危害微机系统，降低了微机系统的可靠性和性能，增加了维护成本。文中叙述了静电冲击的产生，危害，并提出了微机接口电路设计中，防静电冲击应采取的有效措施，最后给出了具有防静电冲击功能的几种典型的接口电路应用实例。     

电网相量同步动态监测系统

介绍了基于GPS（全球卫星定位系统）和现代通信技术发展起来的一种全新的电网监测和控制手段——全网相量同步动态监测技术和应用该技术实现的电网相量同步动态监测系统的构成，并就该系统中相量测量装置（PMU）的设计原则和核心算法，以及系统通信方式的选择等关键技术进行了研究，同时对全网相量同步动态监测技术的应用前景进行了探讨，重点介绍了其在系统动态过程监测、不稳定预测、系统状态估计和失步保护与故障定位等方面的应用。