1序言
屏蔽是解決電磁兼容問題的關鍵技術。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域向另一個區域感應或幅射傳播。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。本篇主要學習靜電屏蔽。
所謂靜電,就是一種處于靜止狀態的電荷或則說不流動的電荷,流動的電荷就產生了電壓。這句話中有兩個關鍵點:(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。實質是電荷的轉移,兩個物體相互磨擦時,由于不同物體的原子核禁錮核外電子的本領不同,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。得到電子帶負電,喪失電子帶正電。
2.感應起電
當一個帶電體緊靠導體時,因為電荷間互相吸引或抵觸,導體中的自由電荷便會趨于或遠離帶電體,使導體緊靠帶電體的一端帶異號電荷,遠離帶電體的一端帶同號電荷。這些現象稱作靜電感應。這些起電方法的對象是金屬導體,由于金屬原子最內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(不發生磨擦),分開后所形成的靜電起電現象。當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,不同原子內層電子的基態不同,存在著接觸電位差,在接觸與分離時就發生電子的轉移現象。
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致的電荷轉移。在轉移的過程中,可產生高電流,瞬時大電壓,并伴有強電磁幅射,產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起電現象的誘因。諸如在帶正電荷的導體A附近有導體B(不帶電),由感應起電可知,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,此時屏蔽體的外側就感應出與A等量的負電荷,在兩側出現等量的正電荷,這種兩側的電荷又會形成靜電場,使感應電場更為復雜靜電屏蔽,屏蔽體并沒有起到作用。所以金屬屏蔽體須要接地,使屏蔽體兩側電場消失,B就不會遭到感應干擾。這就是靜電屏蔽的原理。
4結語
靜電屏蔽實際上就是解決靜電流和靜電場的干擾。它應具有兩個基本要點,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重。屏蔽體應當有挺好的導電率,這樣才有可能成為一個等位體。