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静电的起电机理及其防治的方法有哪些

  • 发布日期:2020-06-16
  不知道诸位是否有过这样的经历,当你用手去触摸一个金属物体的时候,手感到猛的麻了一下。对,是静电。试想一下,要是当时您触摸的不是其他的东西,而是您的CPU,内存或者是硬盘什么的,呵呵,怎么样,不止是手麻了一下吧?
  静电在我们的生活中可以说是无处不在。其实早在公元前600年,希腊的Thales就已经发现并记载了静电,只不过在那个时候人们称之为“鬼火”罢了。随着时间的推移,现在,人们进入了一个数字化的世界里,各式各样的电子设备充斥在各个领域,尤其是在PC高度普及的今天。我们知道,计算机包含有大量的微功耗、低电平、高集成度、高电磁灵敏度的电路和元器件,所以,计算机是最容易受到静电危害的电子设备之一。
  在讨论静电对计算机的危害之前,笔者认为有必要对静电的起电机理做一下简单的陈述。物体的静电带电现象也叫静电起电,按照伏特——赫姆霍兹假说,可以把静电起电机理分为接触、分离、摩擦三个过程。而我们日常生活中所遇见的静电现象也绝大多数是固体与固体的接触——分离起电。它的起电理论主要是指固体与固体之间的接触——分离起电机理,就是指两种不同的固体紧密接触、分离以后,将带上符号相反、电量相等的电荷,除去固体与固体接触——分离起电外,还有剥离起电、破裂起电、电解起电等等。
计算机在使用过程中能在元器件表面积聚大量的静电电荷。最典型的就是显示器在使用过后用手去触摸显示屏幕就会发生剧烈的静电放电现象,这就是显示器屏幕上的电荷与我们人体上所带异号电荷发生中和时所产生的静电放电现象,至于静电放电的定义,这里就不再叙述,有兴趣的读者可以自行查阅资料。由于静电放电过程是电位、电流随机瞬间变化的电磁辐射,所以,不管是放电能量较小的电晕放电,还是放电能量较大的火花式放电,都可以产生电磁辐射。而我们在前面已经提到计算机本身包含有大量的高电磁灵敏度的电路以及元器件,所以,在使用过程中如果遇到静电放电现象(ESP),出现的后果是不可预测的。静电放电现象对计算机的危害可分为硬性损伤和软性损伤,硬性损伤就是指由于ESP过于强烈而导致的如显卡、CPU、内存等电磁灵敏度很高的元器件被击穿,从而无法正常工作甚至彻底报废。静电放电所造成的硬性损伤的破坏程度主要取决于静电放电的能量及元器件的静电敏感度,也和危害源与敏感器件之间的能量耦合方式,相互位置有关。软性损伤则是指由于静电放电时产生的电磁干扰(其电磁脉冲频谱可达Mhz~Ghz)造成的存储器内部存储错误、比特数位移位,从而产生如死机、非法操作、文件丢失、硬盘坏道产生等隐性错误,相对于硬性损伤,它更难被发现。

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