蔡依群
摘 要:航天電子元器件在被檢測過程中常出現靜電和放電的現象,給航天工作帶來了一定的障礙。因此本文對航天電子元器件檢測過程中產生靜電的原因進行了相應的分析,從而了解到靜電放電對于電子元器件所造成的傷害,并根據原因制定了相關的措施來保護電子元器件。
關鍵詞:航天電子元器件,靜電放電,
一、電子元器件的概述
電子元器件是電子元件及其相關儀器的組成部分,電子元器件包含的范圍集氣管、像是電阻、電容器、電子管等都可稱之為電子元器件。目前,在航天工程中,電子元器件得到了廣泛應用,而這些元器件大多都非常輕便,工作效能好。但是相反的,電子元器件在航天工程應用中的優點,恰恰加大了電子元器件在檢測過程中靜電防護的難度。因此,當下所面臨的重要問題便是如何避免靜電對航天電子元器件造成傷害[1]。
二、電子元器件檢測過程中靜電產生的原因
靜電,生活中隨處可見,可是,究竟什么才被稱之為靜電呢?一般來說,人們普遍將處于靜止狀態的電荷稱之為靜電。元器件之所以會在檢測過程中出現靜電現象,主要是因為檢測過程中的人為因素和環境因素都會凝聚靜電電荷,從而產生靜電。其本質就是接觸—分離原理與感應起電原理。
(一)接觸—分離原理
在電子元器件的檢測過程中電子元器件不可避免的會與周圍環境產生或多或少的進行接觸和摩擦,因此,在它們接觸的時候物體中的電子就會發生相應的轉移。隨著電子的轉移,就導致了功能函數較小的物體在其接觸面附近產生了兩種相反的電荷,當兩個物體在分離時各自便攜帶了不同的電荷。
(二)感應原理
大多數時間,物體中存在的自由電子是處于一種相對平衡的狀態的。可是,當有電力廠對物體中的電子產生作用時,物體中的自由電子便會逐漸的發生流動和變化,從而形成電流。在電子元器件檢測過程中,帶電絕緣體物質與電子元器件相接觸時,絕緣體物質便會使得電子元器件上的自由電子發生相應的逆向運動,而原本處于相對平衡的自由電子,便會在電子元器件的兩端凝聚成正負兩種不同性質的電荷。在這時,若是電子元器件再次發生移動或是觸碰,便會產生“二次放電”的現象,對電子元器件和周圍環境造成危害[1]。
三、靜電對電子元器件的檢測過程造成的危害
對于電子元器件來說,當帶電的電子元器件靠近一些金屬導體或是其他低電壓的物體時,高電壓的放電時電流會瞬間達到幾百安培,而這時的熱功率也會瞬間達到幾百瓦。在高強度的熱量下,對電子元器件的損毀是十分嚴重的,對于一些散熱不良的細小線路來說,極易在熱量下融化和出現短路問題。靜電對電子元器件有著極大的危害,不僅造成電子元器件的相關功能受損,而且會導致元器件本身的性能的失效。在長時間的靜電影響下,電子元器件本身會受到嚴重的損壞,日積月累之下,電子元器件會存在一些潛在的問題,不利于航天工程的進行。在靜電電壓的強大壓力下,也大大縮短了電子元器件的使用壽命。
四、航天電子元器件檢測過程中對靜電的防護措施
靜電對航天元器件有著很大的損害,而造成靜電危害的主要是靜電源,傳導路徑,敏感器件這三個主要因素,靜電源通過電力感應的路徑使得敏感器件受到靜電影響從而失效。因此在進行電子元器件的防護時要從這三個方面入手。
(一)靜電泄放的方法
靜電泄放從字面意思來看就是放走路靜電。在航天電子元件器的檢測過程中,若是元件器本身帶有了靜電,便可通過靜電泄放的方法使元件器中的電流進行一定轉移。在進行靜電轉移的過程中,要注意轉移的速度。電荷轉移可分為靜電放電和靜電消散兩個部分,對于靜電放電來說,電荷的轉移是快速而且集中的,但是這樣就加大了對電子元件器的損害;對于靜電消散來說,這是一種慢速的電荷轉移法,利用靜電消散可以很好的降低電荷轉移的速度,與此同時,也就不易造成電子元件器的損害。因此,在使用靜電泄放的方法來轉移靜電時,要進行相應的數據計算和分析,明確哪種速度的轉移不會影響到元件器本身。要使電荷進行緩慢的轉移,而不是快速集中轉移,盡量減少對航天電子元件器的損害[2]。
(二)靜電中和的方法
并不是所有攜帶靜電的物體都較為容易的進行靜電泄放,對于一些絕緣體來說,靜電的泄放并不容易,因此,面對靜電泄放所面臨的問題,靜電中和就起到了重要作用。靜電中和是指利用一定的技術使得空氣中的電離產生正負離子來中和電子元件器的正負電荷,從而起到防靜電的效果。
(三)抑制起電的方法
日常生活中,任何物體或多或少的都會帶有一定的靜電,因此,若是能夠抑制物體起電對于電子元件器的靜電防護是十分有效果的。通過實驗可以了解到,在干燥的環境中,絕緣體物表面更容易產生靜電電荷;而空氣中的濕度和溫度一旦提高,就會使物體表面的水分增加,從而減少靜電電荷的集聚。
(四)靜電屏蔽的方法
靜電產生首先是靜電源于相關物體接觸才發生的,因此,利用相關導體的平衡性質,切斷靜電源與相關物體之間的接觸便能夠有效的屏蔽靜電,從而達到對航天電子元件器的保護。
結語:電子元器件在航天工程中得到一定的應用,但是航天電子元器件在檢測過程中卻受到靜電的影響,使得電子元器件受到一定的損壞。本文通過對航天電子元器件的分析,指出了檢測過程中靜電產生的相關原因,并根據情況提出了相應的防護措施。希望對今后電子元件器的檢測起到幫助,提供一定的借鑒。
參考文獻:
[1]張紅.靜電對電子元器件的危害與有效防護[J].電子技術與軟件工程,2018(10):94-95.
[2]祝卿,付裕,陳繼剛,包曉峰,余華昌.航天電子元器件檢測過程中的靜電防護研究[J].計測技術,2017,37(S1):260-264.
[3]丁鵬輝. 宇航電子產品電裝過程中的防靜電研究[D].北華航天工業學院,2015.