静电敏感元件和部件的防护

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1、第五章静电敏感元件／部件的防护在维修过程中还要注意一个不可忽视的问题——静电防护。由静电导致的损坏会以一种间歇的、随机的和不可见的模式在制造业的工厂中和航线设施之间出现。人们正在最大程度的遭受静电敏感装置的威胁。本章对防静电符号、静电的产生及危害、防静电措施、静电敏感元件的运输和储藏、防静电测试等都作了具体的说明。5．1．概述ESDS是electrostatic-discharge-sensitive(静电放电感应)的缩写。随着数字系统和微电子装置在商用航空器上的广泛应用，由于静电放电造成组件损坏的影响

2、范围也正在增加。这些十分精密的组件被称作静电放电敏感(ESDS)组件。这些ESDS组件能够通过在航线可更换组件(LRU)和标志卡上的防静电符号进行识别。当两种不同材料发生摩擦的时候，静电电荷(自由状态下的电子能量)就产生了。这些材料能产生正的或是负的电荷。包括普通塑料如聚乙烯、聚氯乙烯、泡沫材料、聚亚安酯以及人造纺织品、玻璃纤维和橡胶，通常这些被使用的材料都能产生电荷。在这些材料和其它材料之间的滑动、摩擦或是分割动作都会频繁的产生高达15,000V以上的静电电压。所以人体、工作台、地板(特别是上过蜡的)

3、、家具、衣服、干净的工作服、封装材料、高压气体或液状装置都会产生静电。最常摧毁静电敏感元件的低能源是人体，因为人体穿着不导电衣服并和地板接触，产生并且保持一定能量的静电。一个人在航空器的地毯上走动或是简单地蹭一蹭他的头发都能积累1,000V以上的静电电荷。大多数人都不会感觉到3,000V以下的静电放电。静电放电过程中如果可以看见火花，那么静电电压一定是在12,000V以上。如果静电放电能被看见或是感觉到，就能设定放电前的电势差高达数千伏。然而，足以损坏ESDS组件的电压只需100V或是更少。当静电放电通

4、过或穿过一个装置表面的时候，它的物理或电特性就会发生改变。静电放电(ESD)是在具有不同静电电势的物体之间的一种静电电荷的传输过程，它是通过直接接触引起的或是通过一个静电场感应的。和二极管、TTL逻辑门等传统的半导体装置一样，ESDS元件也容易受到过大的电压及电流的损害。但是能正常地保护半导体的预防措施却不足以保护静电敏感元件。因为静电敏感元件阻抗很高，这些部件更容易受电能量的损害，而这种电能量没有足够的能量损坏传统的半导体。由于静电放电而损坏一个ESDS航线可更换组件的内部器件就能够导致故障。大量的静

5、电放电，随着时间的推移还会使电子系统的特性发生改变。静电和交、直电流的性质是不一样的，主要有以下几个方面：1、起电方式的不同一般工业用电是由电磁感应原理产生的，而静电大部分是因触摸、摩擦、分离而起电的。2、能量相差很大静电在空间积蓄的能量密度一般最大不超过45焦耳／米^3，而电磁机器空间积蓄的能量密度却很容易达到10^8焦耳／米^3，二者能量相差10^5倍。3、表现形式不同静电电位往往高达几千伏，甚至几万伏，而工业用电的相电压为220伏，线电压为380伏，静电电流很小，常为毫微安(10^-9A)数量级，

6、而工业用电则常为安培，几十安培数量级。4、欧姆定律的实用性不同正业用电的电路符合欧姆定律，R=V／I，然而，静电释放电路则很难适用欧姆定律，因为静电的泄漏和释放的途径，除物体内部和表面外，还有空间，且随物体和周围状态而变化，故无法准确计测静电泄漏电流和泄漏电阻。5、静电电量不大，而静电电压很高31静电放电：静电消失有两种主要方式，即中和及泄漏。中和主要是通过空气消失的，中和静电的主要方式有三种，即电晕放电、刷形放电和火花放电。泄漏主要是通过带电体本身消火的，如绝缘体上的静电的消失，由于绝缘体表面电阻和体

7、电阻很大，所以静电泄漏很慢。静电感应：静电感应就是导体在静电场中，其表面不同部位感应出不同电荷或导体上原有电荷重新分布的现象。由于静电感应，不带电的导体可以变成带电的导体，即不带电电导体可以感应静电。在现场，由于静电感应和感应起电，可能在导体(包括人体)上产生很高的电压，有时是导致危险的火花。这是很容易忽视的危险因素。静电屏蔽：在爆炸危险场所，可利用静电屏蔽原理，防止雷云等静电的危害。5．2．防静电标识航空设备维修中常见的防静电标识和符号如下：一、包装标识(图5．2．—1)：二、航线可更换组件装配标识(

8、图4．2.2—2)：三、防静电符号(图5．2．—3)：31四、一套典型的ESDS装置(图5．2．—4)5.3．静电电荷的产生31物质都是由分子组成，分子是由原子组成，原子是由带负电的电子和带正电荷的质子组成。在正常状况下，一个原子的质子数和电子数量相同，正负平衡，所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围，一经外力即脱离轨道，离开原来的原子，而侵入其它的原子，原来的原子因缺少电子数而带有正电现象，称为阳离子、接收电子的原子因增加电