1序言
屏蔽是解決電磁兼容問題的關(guān)鍵技術(shù)。電磁屏蔽的方式就是以金屬或則磁性材料來隔離電磁干擾由一個區(qū)域向另一個區(qū)域感應(yīng)或幅射傳播。通常分為兩種類型:一種是靜電屏蔽,主要是避免靜電場和恒定磁場的影響。另一種是電磁屏蔽,用于避免交變電場、交變磁場、交變電磁場的影響。本篇主要學(xué)習(xí)靜電屏蔽。
所謂靜電,就是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷或則說不流動的電荷,流動的電荷就產(chǎn)生了電壓。這句話中有兩個關(guān)鍵點:(1)物體是怎樣起電的;(2)靜止的電荷和流動的電荷會對周圍形成哪些干擾,又該怎么抑制這些干擾。
2物體是怎樣起電的
1.磨擦起電
磨擦起電是一種特殊的接觸起電。實質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移,兩個物體相互磨擦?xí)r,由于不同物體的原子核禁錮核外電子的本領(lǐng)不同,所以其中必將有一個物體喪失一些電子,另一個物體得到多余的電子。得到電子帶負(fù)電,喪失電子帶正電。
2.感應(yīng)起電
當(dāng)一個帶電體緊靠導(dǎo)體時,因為電荷間互相吸引或抵觸,導(dǎo)體中的自由電荷便會趨于或遠(yuǎn)離帶電體,使導(dǎo)體緊靠帶電體的一端帶異號電荷,遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同號電荷。這些現(xiàn)象稱作靜電感應(yīng)。這些起電方法的對象是金屬導(dǎo)體,由于金屬原子最內(nèi)層的價電子很容易掙開原子核的禁錮,而成為自由電子,但是含量高。
3.接觸-分離起電
這是最廣泛的靜電起電形式之一。是指兩種物體相互接觸(不發(fā)生磨擦),分開后所形成的靜電起電現(xiàn)象。當(dāng)兩種物體表面互相接觸時,其寬度離特別小,因為不同原子得失電子的能力不同,不同原子內(nèi)層電子的基態(tài)不同,存在著接觸電位差,在接觸與分離時就發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。
3靜電的干擾及其抑制舉措
1.流動的電荷的干擾,我們可以理解為ESD(全稱:-),即靜電放電。是指具有不同靜電電位的物體相互緊靠或直接接觸導(dǎo)致的電荷轉(zhuǎn)移。在轉(zhuǎn)移的過程中,可產(chǎn)生高電流,瞬時大電壓,并伴有強電磁幅射,產(chǎn)生靜電放電電磁脈沖。所以在一般的ESD整改中,我們會用到屏蔽體。一方面,屏蔽體可以給瞬時大電壓一個低阻的通路,避免大電壓步入電路中。另一方面靜電屏蔽,對電磁場進行反射和吸收。筆者覺得,在ESD的測試中,上面一種的作用占主要。
2.靜止的電荷會形成靜電場,靜電場的存在是感應(yīng)起電現(xiàn)象的誘因。諸如在帶正電荷的導(dǎo)體A附近有導(dǎo)體B(不帶電),由感應(yīng)起電可知,B將會帶電,這么B將會遭到干擾。
假如用金屬屏蔽體將A包上去,此時屏蔽體的外側(cè)就感應(yīng)出與A等量的負(fù)電荷,在兩側(cè)出現(xiàn)等量的正電荷,這種兩側(cè)的電荷又會形成靜電場,使感應(yīng)電場更為復(fù)雜靜電屏蔽,屏蔽體并沒有起到作用。所以金屬屏蔽體須要接地,使屏蔽體兩側(cè)電場消失,B就不會遭到感應(yīng)干擾。這就是靜電屏蔽的原理。
4結(jié)語
靜電屏蔽實際上就是解決靜電流和靜電場的干擾。它應(yīng)具有兩個基本要點,即建立的屏蔽體和良好的接地。假如屏蔽體不接地或則接地不良,靜電干擾就有可能比不加屏蔽時更嚴(yán)重。屏蔽體應(yīng)當(dāng)有挺好的導(dǎo)電率,這樣才有可能成為一個等位體。