Generaasjemeganisme fan statyske elektrisiteit

Meastentiids wurdt statyske elektrisiteit opwekt troch wriuwing of ynduksje.

Friksjonele statyske elektrisiteit wurdt generearre troch de beweging fan elektryske ladingen dy't ûntstien binne tidens kontakt, wriuwing of skieding tusken twa objekten. De statyske elektrisiteit dy't efterlitten wurdt troch wriuwing tusken kondukteurs is meastentiids relatyf swak, troch de sterke konduktiviteit fan 'e konduktiviteiten. De ioanen generearre troch wriuwing sil gau byinoar bewege en neutralize tidens en oan 'e ein fan' e wriuwing proses. Nei wriuwing fan 'e isolator kin in hegere elektrostatyske spanning generearre wurde, mar it bedrach fan lading is heul lyts. Dit wurdt bepaald troch de fysike struktuer fan 'e isolator sels. Yn 'e molekulêre struktuer fan in isolator is it lestich foar elektroanen om frij te bewegen frij fan' e bining fan 'e atoomkearn, sadat wriuwing allinich in lyts bedrach fan molekulêre of atoomionisaasje resulteart.

Induktive statyske elektrisiteit is in elektrysk fjild dat wurdt foarme troch de beweging fan elektroanen yn in objekt ûnder de aksje fan in elektromagnetysk fjild as it objekt yn in elektrysk fjild is. Induktive statyske elektrisiteit kin yn 't algemien allinich wurde opwekt op diriginten. It effekt fan romtlike elektromagnetyske fjilden op isolators kin negearre wurde.

Electrostatic discharge meganisme

Wat is de reden wêrom't 220V netspanning minsken kinne deadzje, mar tûzenen volts op minsken kinne se net deadzje? De spanning oer de kondensator foldocht oan de folgjende formule: U=Q/C. Neffens dizze formule, as de kapasitânsje lyts is en de hoemannichte lading lyts is, sil in hege spanning wurde generearre. "Meastentiids is de kapasiteit fan ús lichems en objekten om ús hinne heul lyts. As in elektryske lading wurdt generearre, kin in lyts bedrach fan elektryske lading ek in hege spanning generearje. Troch de lytse hoemannichte elektryske lading, by it ûntladen, is de generearre stroom heul lyts, en de tiid is heul koart. De spanning kin net bewarre wurde, en de stroom sakket yn in ekstreem koarte tiid. "Om't it minsklik lichem gjin isolator is, sille de statyske ladingen dy't troch it lichem opboud binne, as d'r in ûntladingspaad is, konvergearje. Dêrom fielt it as is de stroom heger en is der in gefoel fan elektryske skok. ” Nei't statyske elektrisiteit wurdt opwekt yn diriginten lykas minsklike lichems en metalen objekten, sil de ûntlaadstroom relatyf grut wêze.

Foar materialen mei goede isolaasje eigenskippen, ien is dat de hoemannichte fan elektryske lading oanmakke is hiel lyts, en de oare is dat de oanmakke elektryske lading is dreech te streamen. Hoewol de spanning heech is, as d'r earne in ûntladingspaad is, kin allinich de lading op it kontaktpunt en binnen in lyts berik yn 'e buert streame en ûntlade, wylst de lading op it net-kontaktpunt net kin ûntlade. Dêrom, sels mei in spanning fan tsientûzenen volt, de ûntlading enerzjy is ek ferwaarlooslik.

De gefaren fan statyske elektrisiteit foar elektroanyske komponinten

Statyske elektrisiteit kin skealik wêze foarLEDs, net allinnich LED syn unike "patint", mar ek faak brûkte diodes en transistors makke fan silisium materialen. Sels gebouwen, beammen en bisten kinne skansearre wurde troch statyske elektrisiteit (bliksem is in foarm fan statyske elektrisiteit, en wy sille it hjir net beskôgje).

Dat, hoe beskeadige statyske elektrisiteit elektroanyske komponinten? Ik wol net te fier gean, gewoan oer semiconductor-apparaten, mar ek beheind ta diodes, transistors, IC's en LED's.

De skea dy't feroarsake wurdt troch elektrisiteit oan semiconductor-komponinten giet úteinlik om stroom. Under de aksje fan elektryske stroom wurdt it apparaat beskeadige troch waarmte. As der in stroom is, moat der in spanning wêze. Halfgeleiderdiodes hawwe lykwols PN-knooppunten, dy't in spanningsberik hawwe dy't aktuele blokkeart sawol yn 'e foar- en omkearde rjochtingen. De foarút potinsjele barriêre is leech, wylst de reverse potinsjele barriêre folle heger is. Yn in circuit, dêr't de wjerstân is heech, de spanning is konsintrearre. Mar foar LED's, as de spanning nei foaren oan 'e LED wurdt tapast, as de eksterne spanning minder is dan de drompelspanning fan' e diode (oerienkomt mei de materiaalbânbreedte), is d'r gjin foarútstream, en de spanning wurdt allegear tapast op it PN-knooppunt. As de spanning wurdt tapast oan de LED yn omkearde, as de eksterne spanning is minder as de omkearde ôfbraak spanning fan de LED, de spanning wurdt ek tapast oan de PN knooppunt hielendal. Op dit stuit is d'r gjin spanningsfal yn 'e defekte soldeerverbinding fan' e LED, de beugel, it P-gebiet, of it N-gebiet! Want der is gjin stroom. Nei it PN-knooppunt is ôfbrutsen, wurdt de eksterne spanning dield troch alle wjerstannen op it circuit. Wêr't de wjerstân heech is, is de spanning droegen troch it diel heech. Wat LED's oanbelanget, is it natuerlik dat it PN-knooppunt it grutste part fan 'e spanning draacht. De termyske krêft opwekt by it PN-knooppunt is de spanningsfal dêroer fermannichfâldige mei de hjoeddeistige wearde. As de aktuele wearde net beheind is, sil oermjittige waarmte de PN-knooppunt ferbaarne, dy't har funksje ferlieze en penetrearje.

Wêrom binne IC's relatyf bang foar statyske elektrisiteit? Om't it gebiet fan elke komponint yn in IC heul lyts is, is de parasitêre kapasiteit fan elke komponint ek heul lyts (faak fereasket de circuitfunksje heul lytse parasitêre kapasitânsje). Dêrom sil in lyts bedrach fan elektrostatyske lading in hege elektrostatyske spanning generearje, en de krêfttolerânsje fan elke komponint is meastentiids heul lyts, sadat elektrostatyske ûntlading de IC maklik beskeadige kin. Gewoane diskrete komponinten, lykas gewoane lytse machtsdiodes en lytse krêfttransistors, binne lykwols net heul benaud foar statyske elektrisiteit, om't har chipgebiet relatyf grut is en har parasitêre kapasiteit relatyf grut is, en it is net maklik om hege spanningen op te sammeljen op se yn algemiene statyske ynstellings. MOS-transistors mei lege krêft binne gefoelich foar elektrostatyske skea troch har tinne poarte-oksidelaach en lytse parasitêre kapasitânsje. Se ferlitte meastentiids it fabryk neidat de trije elektroden nei ferpakking koartsluten binne. Yn gebrûk is it faaks nedich om de koarte rûte te ferwiderjen neidat it welding foltôge is. Troch it grutte chipgebiet fan MOS-transistors mei hege krêft sil gewoane statyske elektrisiteit se net beskeadigje. Sa sille jo sjen dat de trije elektroden fan macht MOS transistors wurde net beskerme troch koarte circuits (earste fabrikanten noch koarte circuited se foar it ferlitten fan it fabryk).

In LED hat eins in diode, en har gebiet is heul grut relatyf oan elke komponint binnen de IC. Dêrom is de parasitêre kapasiteit fan LED's relatyf grut. Dêrom kin statyske elektrisiteit yn algemiene situaasjes LED's net beskeadigje.

Elektrostatyske elektrisiteit yn algemiene situaasjes, benammen op isolatoaren, kin in hege spanning hawwe, mar de hoemannichte ûntladingslading is ekstreem lyts, en de doer fan 'e ûntlaadstroom is heul koart. De spanning fan 'e elektrostatyske lading dy't op' e dirigint feroarsake is, kin net heul heech wêze, mar de ûntlaadstroom kin grut wêze en faak kontinu. Dit is tige skealik foar elektroanyske komponinten.

Wêrom docht statyske elektrisiteit skeaLED chipsnet faak foarkomme

Litte wy begjinne mei in eksperiminteel ferskynsel. In metalen izeren plaat draacht 500V statyske elektrisiteit. Plak de LED op 'e metalen plaat (joech omtinken foar de pleatsingsmetoade om de folgjende problemen te foarkommen). Tinke jo dat de LED beskeadige wurde sil? Hjir, om in LED te beskeadigjen, moat it meastentiids tapast wurde mei in spanning dy't grutter is dan syn ôfbraakspanning, wat betsjut dat beide elektroden fan 'e LED tagelyk kontakt opnimme moatte mei de metalen plaat en in spanning hawwe dy't grutter is as de ôfbraakspanning. Om't de izeren plaat in goede dirigint is, is de opwekke spanning deroer gelyk, en de saneamde 500V spanning is relatyf oan 'e grûn. Dêrom is d'r gjin spanning tusken de twa elektroden fan 'e LED, en fansels sil d'r gjin skea wêze. Behalven as jo kontakt opnimme mei ien elektrode fan in LED mei in izeren plaat, en ferbine de oare elektrodes mei in dirigint (hân of tried sûnder isolearjende wanten) oan grûn of oare diriginten.

It boppesteande eksperimintele ferskynsel herinnert ús dat as in LED yn in elektrostatysk fjild is, ien elektrode moat kontakt opnimme mei it elektrostatyske lichem, en de oare elektrode moat kontakt opnimme mei de grûn of oare diriginten foardat it kin wurde skansearre. Yn eigentlike produksje en tapassing, mei de lytse grutte fan LED's, is d'r selden in kâns dat sokke dingen sille barre, benammen yn batches. Tafallige eveneminten binne mooglik. Bygelyks, in LED is op in elektrostatyske lichem, en ien elektrode komt yn kontakt mei it elektrostatyske lichem, wylst de oare elektrodes gewoan ophongen is. Op dit stuit, immen rekket de suspended elektrodes, dat kin beskeadige deLED Ljocht.

It boppesteande ferskynsel fertelt ús dat elektrostatyske problemen net negearre wurde kinne. Electrostatic discharge fereasket in conductive circuit, en der is gjin kwea as der statyske elektrisiteit. As der mar in hiel lyts bedrach fan lekkage optreedt, kin it probleem fan tafallige elektrostatyske skea wurde beskôge. As it yn grutte hoemannichten foarkomt, is it wierskynliker in probleem fan chipfersmoarging of stress.