静电放电：它是什么，它是如何发生的，以及如何解决它？

2021 年 2 月 23 日

静电放电 (ESD) 是一种在两个带电物体之间引起电涌的现象。这是印刷电路板 (PCB) 中经常面临的问题之一。它还负责电气短缺，PCB击穿等。由于静电放电引起的某些问题可能导致电气系统故障，触电等。因此，解决静电放电问题至关重要。但是，了解 ESD 究竟是什么、其原因是什么以及如何解决问题也很重要。本帖介绍了静电放电的概念及其产生的原因和解决方法。

静电放电 (ESD) 简介

静电放电 (ESD) 是相邻的两个带电元件之间的电荷突然激增。在诸如 PCB 之类的电气或电子装置中，随着静电感应的积累，静电会增加，这会导致突然的 ESD。当两个带电不同的元素直接接触或接近时，由于它们之间的电介质破裂，就会发生静电感应。

ESD 显示为闪电的微型版本。它表现为两个带不同电荷（一个带负电，另一个带正电）元素之间的火花，具有足以破坏整个印刷电路板 (PCB) 或集成电气或电子电路的破坏性潜力。

在 PCB 或电气或电子集成设置中，ESD 常由以下原因引起。

• 在对电子设备进行故障排除时不使用静电腕带或防护设备可能会触发 ESD。
• 在电子电路中的电气通道附近存在合成材料，例如塑料、聚苯乙烯泡沫塑料等。
• 在带电设备上使用强制空气循环可能会导致静电电位的积累，最终导致 ESD。

PCB 可能会因 ESD 遭受潜在的或灾难性的损坏，这可能导致 PCB 的部分或全部故障/失效。由于 ESD 在 PCB 或电子集成装置中具有很高的破坏潜力，因此必须防止 ESD。

让我们讨论一些 ESD 的预防措施或解决方案。

PCB中ESD的预防措施/解决方案

通过努力设计无静电PCB或采用防静电PCB制造和使用工艺，可以防止PCB受到ESD的影响。让我们讨论一下这两种预防方法的一些指导方针。

• PCB 设计的 ESD 预防指南：

  以下提示将有助于防止 PCB 设计中的 ESD 堆积。

  • 为了减少寄生电感，减少电线长度很重要。较高的寄生电感会阻止保护电路正常工作，因此会导致 ESD。减少线路长度和寄生电感最终可以防止ESD。

  • 必须在两个连续电子元件之间提供足够的间距/气隙。这种气隙间距可防止两个组件之间的直接电压相互作用。在 PCB 的高压操作的情况下，两个组件之间可能需要适当的绝缘。

  • PCB 的边缘极易受到 ESD 积聚的影响，因此 IC 走线不得靠近 PCB 边缘。

  • 金属连接器使用隔离垫有助于防止 PCB 中的 ESD。

• 按流程划分的 ESD 预防指南：

  在PCB制造和使用过程中可以遵循以下步骤来防止ESD。

  • 在 PCB 制造过程中，必须形成一个无静电或防 ESD 的环境。这可能涉及制造台的 ESD 保护。工作台必须使用防静电垫和正确接地进行保护。根据 NFPA-77，创建防静电环境的做法包括使用防静电接地垫、高电阻腕带等。

  • 使用防静电包装材料和涂料可以抵抗ESD的发生。

既然 PCB 中的静电放电 (ESD) 概念已被说服，那么与美国一家提供 ESD 预防设计和制造服务的 PCB 合同制造商合作至关重要，例如 Creative Hi-技术。该公司提供高质量和安全的 PCB 设计以及快速制造服务。公司已通过 ISO 9001:2015、IPC-WHMA-A-610 和 IPC-CC-830B 认证。此外，他们还提供符合 IPC-A-610-D 和 ANSI/J-STD-001 标准的 PCB 组装服务，以确保最佳质量和性能。

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