其他集成电路
公司地址:华强北街道华航社区深南大道3018号世纪汇·都会轩都会轩4507
企业信息
注册资本:50---100万
注册时间: 2010-09-28
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而绝缘体摩擦后,可能会产生较高的静电电压,但是电荷量却很小。这是由于绝缘体本身的物理结构决定的。绝缘体的分子结构中,电子很难脱离原子核的束缚自由移动,所以,摩擦结果也只能产生少量的分子或原子电离。 感应静电是物体处于电场之中,受电磁场的作用,物体中的电子发生移动而形成电场。
感应静电一般只能在导体上产生。空间电磁场对绝缘体的作用可以忽视。 2、静电的放电机理 220V的市电可以打死人,可人们身上上千伏的电压却打不死人,是何道理?电容两端的电压满足下列公式:U=Q/C。根据这个公式可以知道,当电容量很小时,很少的电荷量,就会产生很高的电压。
通常我们的身体、身边的物体,电容都非常小,当产生电荷后,很少的电荷量,也会产生很高的电压。由于电荷量很少,放电时,形成的电流非常小,时间非常短,电压不能维持,极短的时间就降下来。由于人体不是绝缘体,所以,身体各处积累的静电荷,在有放电通路的情况下,都会汇集过来,所以感觉电流大些,有电击的感觉。
人体、金属物品等导体在产生静电后,放电电流会比较大。 对于绝缘性能好的材料,一个是产生的电荷量非常小,另一方面,产生的电荷,很难流动。电压虽然高,但某处有放电通路时,只是接触点及附近极小范围内的电荷可以流动放电,非接触点的电荷则不能放电(谁叫它是绝缘体呢)。
故而,就是有上万伏的电压,放电能量也是微乎其微的。如图8所示。 所以,虽然塑料周转箱、包装泡沫上、化纤地毯等的静电电压非常高,其实放电能量非常小。 3、静电对电子元器件的危害 静电会对LED有危害,并不是LED独有的“*”,就是用硅材料制造的常用的 二极管 、 三极管 ,也都会受到威胁。
甚至建筑、树木、动物都可能被静电损害(雷电就是一种静电,我们这里就不去考虑它了)。 那么,静电是怎么对电子元件损害的呢?我也不要扯得太远,就只讲半导体器件的问题,而且就局限于二极管、三极管、IC、LED方面。 电对半导体元器件的破坏,*终是有电流的参与。
在电流的作用下,由于热而破坏器件。要有电流,就要有电压。但是,半导体二极管有PN结,无论是正向还是反向,PN结都会有阻挡电流的一个电压范围。正向势垒低,反向势垒则要高很多。在一个电路中,哪里的电阻大,电压就在哪里集中。但就来看LED,电压正向加给LED时,当外电压小于二极管的阈值电压(大小与材料禁带宽度对应),没有正向电流,电压所有加在PN结上。
电压反向加给LED时,当外电压小于LED的反向击穿电压时,电压也是所有加在PN结上,此时,LED的虚焊点也罢,支架也罢、P区也罢、N区也罢,统统都没有电压降!因为没有电流。当着PN结击穿后,外电压才会由电路上的所有电阻分担。哪个地方电阻大,哪个部分承担的电压就高。
就LED而言,自然是PN结承担了大部分电压。在PN结上产生的热功率就是它上面的压降乘以电流值。若是电流值不加限制,过高的热量就会将PN结烧坏,PN结失去作用而穿通。 IC为什么会比较怕静电,因为,IC中的每个元件的面积非常小,每个元件的寄生电容也就非常小(往往电路功能就要求寄生电容非常小),所以,少量的静电电荷就会产生很高的静电电压,而且每个元件的功率耐量通常也很小,所以,静电放电就很容易破坏IC。
但是通常的分立元件,如普通的小功率二极管、小功率三极管都不是非常怕静电,因为它们芯片的面积比较大,寄生电容也比较大,一般的静定不容易在它们上面积累高电压。小功率的MOS管,由于栅极氧化层很薄,寄生电容小,所以很容易遭静电破坏,通常会在封装完成后将三个电极短路后出厂。
运用中也常要求在焊接完成后再去掉短路线。而大功率的MOS管,由于芯片面积大,一般的静电也不会破坏它们。所以你会看到,现在功率MOS管的三个电极是没有短路线保护的(早期制造厂还是将它们短路后出厂的)。 LED实际就是有个二极管,它的面积相对IC内的每个元件来讲,是非常大的。
所以LED的寄生电容相对来说也是比较大的。所以,一般场合的静电并不能破坏LED。 一般场合的静电,尤其是绝缘体上产生的静电,电压会很高,但放电电荷量极微,而且放电电流连续时间很短。而导体上感应的静电,电压可能不是很高,但是放电电流却可能很大,而且往往是连续的电流。
这样对电子元件的危害就非常大。 4、为何说静电对LED的损害不常发生呢 先来看一个试验现象。一块金属铁板上带有500V的静电,将LED放到金属板上(放的方式要注意,避免下述的问题发生),大家说LED会被破坏吗?这里,LED要被破坏,通常应该是被加上大于其击穿电压的电压,也就是说LED的两个电极要同时接触金属板,并具有大于击穿电压的电压。
由于铁板是良导体,其上各处的感应电压相等,所谓500V的电压是相对于地而言的,所以,LED两电极间是没有电压的,自然也就不会受到任何损伤了。除非,你将LED的一个电极接触铁板,另一个电极你用导体(未戴绝缘手套的手或导线)连接到地或其它导体上。
上面的试验现象提示我们,LED在静电场中时,必须是一个电极接触静电体,另一个电极要接触地或其它导体才可能受损。在实际生产和使用中,以LED那么小的体积,很少有机会发生那样的事情,尤其是批量发生那样的事情。偶然的事件是可能的。比如,LED处于静电体上,且一个电极接触到静电体,另一个电极刚好是悬空的,此时有人去触及了悬空的那个电极,就可能损伤LED。
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