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电路板的大敌-静电

2022年12月27日 15:20 来源:岛津企业管理(中国)有限公司

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我们在进行LC平时维修维护时,经常会接触到各种电路板,像主板、电源板、传感器板,集成接口板等等,只要涉及到电路板,就不得不说说电路板的大敌 — 静电。

 

当我们早上起来梳头时,头发经常会随着梳子飘起来;脱衣服的时候经常会听到噼里啪啦的声音;握手时,手指刚一接触到对方便会被电的一哆嗦,这就是静电。

 

很多人认为这是正常现象,也都知道在石油化工行业中,因其易燃易爆特性,在其生产、运输、储存和使用过程中要防止积聚静电,比如下图的运输易燃易爆油品的油罐车。

 

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如何避免静电对设备造成损坏

LC等精密仪器在平时维修或我们自行维护时也要注意静电,静电其实是高电压的。

 

1. 静电的放电电压3500V左右时手指可轻微感觉到。

2. 电压4500V左右时在安静的环境下可以听到“啪”声。

3. 在5000V左右时在较暗的环境下可以看到电光。

4. 在8000V左右时可明显听到“啪”声,而人之所以不怕静电如此高压是因为电荷少,所以放电时电流小时间也短,但对于电路板上的一些元器件来说却是致命的。

 

如下图常见的清灰操作,如果不是岛津专业的工程师进行,很有可能就因静电导致仪器出现故障。对电路板来说,电路板对静电敏感器件包含:mos管、集成电路、微控制器、晶振、光耦、二极管、三极管等。例如半导体器件中的每个元件的尺寸很小,制造工艺很先进,同时每个元件对应的寄生电容也非常小,少量的静电电荷会产生很高的静电电压,而且现代PCB(多层板)中每个元件的功率耐量通常很小,所以静电放电就很容易破坏IC,电路中简单说哪里电阻大哪里电压就大,所以对半导体器件来说PN节承担了大部分电压,PN结上的热功率就是它的压降乘以电流,所以热损坏就容易发生在PN节上引起PN节击穿烧毁。

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静电的产生对用户和工程师来说干燥摩擦环境会产生静电,例如最常见的就是衣服(尤其是化纤类)和皮肤摩擦,如果加上干燥的环境那就更易产生静电。

 

静电击穿的预防防止静电的原则是控制静电的产生和防止静电的积累。

1.  从环境来说正确地连接地线,保证接地良好,这样可以随时将仪器外壳的静电导入地线。

2. 从人员来说,二次静电损坏可以由养成良好的习惯来避免,平时尽量不要随便触摸仪器内部电路板,而在进行板卡接触操作前,有条件的可以佩戴去静电手环,没有的可以简单的通过手摸地线相连物品(例如洗手或者手摸暖气管子利) —用人体接地的方法来暂时解决静电风险。

 

因此,专业的人体防静电手段也就是人体接地、工作地面导电化和安全操作。我们在进行维修维护中只要注意以上所述,就会较大化避免静电对我们设备造成的二次损坏。


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