简析航天电子元器件检测过程中的静电防护

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  摘 要:航天电子元器件在被检测过程中常出现静电和放电的现象,给航天工作带来了一定的障碍。因此本文对航天电子元器件检测过程中产生静电的原因进行了相应的分析,从而了解到静电放电对于电子元器件所造成的伤害,并根据原因制定了相关的措施来保护电子元器件。
  关键词:航天电子元器件,静电放电,
  一、电子元器件的概述
  电子元器件是电子元件及其相关仪器的组成部分,电子元器件包含的范围集气管、像是电阻、电容器、电子管等都可称之为电子元器件。目前,在航天工程中,电子元器件得到了广泛应用,而这些元器件大多都非常轻便,工作效能好。但是相反的,电子元器件在航天工程应用中的优点,恰恰加大了电子元器件在检测过程中静电防护的难度。因此,当下所面临的重要问题便是如何避免静电对航天电子元器件造成伤害[1]。
  二、电子元器件检测过程中静电产生的原因
  静电,生活中随处可见,可是,究竟什么才被称之为静电呢?一般来说,人们普遍将处于静止状态的电荷称之为静电。元器件之所以会在检测过程中出现静电现象,主要是因为检测过程中的人为因素和环境因素都会凝聚静电电荷,从而产生静电。其本质就是接触—分离原理与感应起电原理。
  (一)接触—分离原理
  在电子元器件的检测过程中电子元器件不可避免的会与周围环境产生或多或少的进行接触和摩擦,因此,在它们接触的时候物体中的电子就会发生相应的转移。随着电子的转移,就导致了功能函数较小的物体在其接触面附近产生了两种相反的电荷,当两个物体在分离时各自便携带了不同的电荷。
  (二)感应原理
  大多数时间,物体中存在的自由电子是处于一种相对平衡的状态的。可是,当有电力厂对物体中的电子产生作用时,物体中的自由电子便会逐渐的发生流动和变化,从而形成电流。在电子元器件检测过程中,带电绝缘体物质与电子元器件相接触时,绝缘体物质便会使得电子元器件上的自由电子发生相应的逆向运动,而原本处于相对平衡的自由电子,便会在电子元器件的两端凝聚成正负两种不同性质的电荷。在这时,若是电子元器件再次发生移动或是触碰,便会产生“二次放电”的现象,对电子元器件和周围环境造成危害[1]。
  三、静电对电子元器件的检测过程造成的危害
  对于电子元器件来说,当带电的电子元器件靠近一些金属导体或是其他低电压的物体时,高电压的放电时电流会瞬间达到几百安培,而这时的热功率也会瞬间达到几百瓦。在高强度的热量下,对电子元器件的损毁是十分严重的,对于一些散热不良的细小线路来说,极易在热量下融化和出现短路问题。静电对电子元器件有着极大的危害,不仅造成电子元器件的相关功能受损,而且会导致元器件本身的性能的失效。在长时间的静电影响下,电子元器件本身会受到严重的损坏,日积月累之下,电子元器件会存在一些潜在的问题,不利于航天工程的进行。在静电电压的强大压力下,也大大缩短了电子元器件的使用寿命。
  四、航天电子元器件检测过程中对静电的防护措施
  静电对航天元器件有着很大的损害,而造成静电危害的主要是静电源,传导路径,敏感器件这三个主要因素,静电源通过电力感应的路径使得敏感器件受到静电影响从而失效。因此在进行电子元器件的防护时要从这三个方面入手。
  (一)静电泄放的方法
  静电泄放从字面意思来看就是放走路静电。在航天电子元件器的检测过程中,若是元件器本身带有了静电,便可通过静电泄放的方法使元件器中的电流进行一定转移。在进行静电转移的过程中,要注意转移的速度。电荷转移可分为静电放电和静电消散两个部分,对于静电放电来说,电荷的转移是快速而且集中的,但是这样就加大了对电子元件器的损害;对于静电消散来说,这是一种慢速的电荷转移法,利用静电消散可以很好的降低电荷转移的速度,与此同时,也就不易造成电子元件器的损害。因此,在使用静电泄放的方法来转移静电时,要进行相应的数据计算和分析,明确哪种速度的转移不会影响到元件器本身。要使电荷进行缓慢的转移,而不是快速集中转移,尽量减少对航天电子元件器的损害[2]。
  (二)静电中和的方法
  并不是所有携带静电的物体都较为容易的进行静电泄放,对于一些绝缘体来说,静电的泄放并不容易,因此,面对静电泄放所面临的问题,静电中和就起到了重要作用。静电中和是指利用一定的技术使得空气中的电离产生正负离子来中和电子元件器的正负电荷,从而起到防静电的效果。
  (三)抑制起电的方法
  日常生活中,任何物体或多或少的都会带有一定的静电,因此,若是能够抑制物体起电对于电子元件器的静电防护是十分有效果的。通过实验可以了解到,在干燥的環境中,绝缘体物表面更容易产生静电电荷;而空气中的湿度和温度一旦提高,就会使物体表面的水分增加,从而减少静电电荷的集聚。
  (四)静电屏蔽的方法
  静电产生首先是静电源于相关物体接触才发生的,因此,利用相关导体的平衡性质,切断静电源与相关物体之间的接触便能够有效的屏蔽静电,从而达到对航天电子元件器的保护。
  结语:电子元器件在航天工程中得到一定的应用,但是航天电子元器件在检测过程中却受到静电的影响,使得电子元器件受到一定的损坏。本文通过对航天电子元器件的分析,指出了检测过程中静电产生的相关原因,并根据情况提出了相应的防护措施。希望对今后电子元件器的检测起到帮助,提供一定的借鉴。
  参考文献:
  [1]张红.静电对电子元器件的危害与有效防护[J].电子技术与软件工程,2018(10):94-95.
  [2]祝卿,付裕,陈继刚,包晓峰,余华昌.航天电子元器件检测过程中的静电防护研究[J].计测技术,2017,37(S1):260-264.
  [3]丁鹏辉. 宇航电子产品电装过程中的防静电研究[D].北华航天工业学院,2015.
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