Введение
Глава 1. Физические основы электростатики и ЭСР
1.1. Электрический заряд и его образование
Общие представления
Возникновение электрических зарядов
1.2. Накопление, релаксация и нейтрализация зарядов в материалах
Релаксация заряда, связанная с объемной проводимостью
Релаксация заряда, связанная с поверхностной проводимостью
Нейтрализация заряда
Заряжение тела человека
1.3. Методы измерения основных характеристик статической электризации
1.4. Разряд электростатического заряда
Электрический пробой газов и твердых диэлектриков
Коронный разряд
Искровой разряд
Кистевой разряд
1.5. Действие статического электричества на проводники и изоляторы
Действие электростатического поля на проводник
Действие электростатического поля на диэлектрик
1.6. Действие электромагнитного поля, создаваемого электростатическим разрядом
Действие электромагнитного поля, создаваемого электростатическим разрядом, на проводник
Помехи в электронной аппаратуре, вызываемые ЭСР
1.7. Способы защиты от статического электричества
Отношение материалов к статическому электричеству
Улучшение антистатических характеристик диэлектриков повышением объемной проводимости
Влажность и ее влияние
Улучшение антистатических характеристик диэлектриков повышением поверхностной проводимости
Заземление электризующихся объектов
Использование нейтрализаторов
1.8. Приложения статического электричества
Очистка газов с использованием электрофильтров
Окраска распылением
Нанесение порошковых покрытий
Электропечать
Заряжение жидкостей
Воспламеняемость паров жидкостей
Глава 2. Действие статического электричества на электронные устройства и основные методы их защиты
2.1. Воздействие электростатических разрядов на электронную аппаратуру
Электростатический разряд и изделия электронной техники
Возникновение электростатических разрядов в электронной аппаратуре
Пути проникновения помех от ЭСР
2.2. Воздействие ЭСР на элементы электронной аппаратуры
Непосредственное воздействие ЭСР
Косвенное воздействие ЭСР
Отказы и повреждения микросхем при ЭСР
2.3. Механизм электромагнитной связи при ЭСР
Источники, путь связи и рецепторы
Непосредственная связь
Связь в ближней зоне (индуктивная и емкостная)
Связь через излучение
Дифференциальный и общий режим связи
2.4. Защита изделий электронной техники от воздействия ЭСР
Защита аппаратуры от прямого влияния ЭСР
Защита от косвенного влияния ЭСР
Общие принципы защиты электронной аппаратуры от ЭСР
Глава 3. Защита электронных средств от статического электричества на этапе их схемотехнического проектирования
3.1. Общие принципы защиты электронных средств от ЭСР на этапе их схемотехнического проектирования
Обеспечение помехоустойчивости и помехозащищенности
Схемотехническая защита от перенапряжений, вызванных ЭСР
Фильтрация и развязка
Ограничители импульсных перенапряжений
3.2. Ограничители перенапряжений
Типы ограничителей перенапряжений и алгоритм их выбора
Стабилитроны и диодные ограничители
Варисторы
Перспективные типы ограничителей
3.3. Особенности схемотехнических решений при проектировании цифровых устройств, стойких
к действию ЭСР 149
Стратегия защиты
Интерфейс оператора
Уязвимые точки схем
3.4. Защита интегральных микросхем
Встроенные ограничители перенапряжения
Требования к схемам защиты
Встроенная защита МОП и КМОП-схем
Рекомендации по разработке электронных схем
3.5. Защита интерфейсов
Протоколы, приложения и выбор ограничителей
Защита аудио каналов от ЭСР
Линии интерфейса с производительностью до 125 Мбит/с
Защита шин USB
Высокочастотные приложения
Глава 4. Защита электронных средств от статического электричества на этапе конструирования
4.1. Общие принципы защиты от ЭСР на этапе конструирования
Рациональная компоновка
Заземление и экранирование
Выбор материалов и покрытий
4.2. Особенности конструкторского проектирования печатных плат, обеспечивающие их стойкость к воздействию ЭСР
Изоляция печатного узла от источника заряда ЭСР
Топологическое проектирование печатных плат
Зонирование
Экранирование
Заземление печатных узлов
4.3. Проектирование защищенной кабельной системы
Общие требования к кабельной системе
Электрические соединения элементов кабельных систем
Заземление экранов кабелей
4.4. Несущие конструкции и шасси
Общие требования
Конструкция корпуса
Отверстия, щели и зазоры в экранах
4.5. Электропроводящие прокладки
Прокладки из проводящих пластиков и эластомеров
Прокладки из пластиков и эластомеров, армированных металлическими нитями
Металлические прокладки
Установка прокладок
Глава 5. Защита от воздействия ЭСР в процессе производства, транспортировки, монтажа и эксплуатации электронной аппаратуры
5.1. Принципы защиты электронной аппаратуры от воздействия ЭСР при ее производстве, транспортировке, монтаже и эксплуатации
5.2. Применение средств для снятия статического электричества с тела человека
Заряд на теле человека
Предотвращение появления статического электричества на теле человека на рабочем месте
5.3. Защита от ЭСР на этапе сборки и транспортировки
Экранирующая тара
Повышение относительной влажности воздуха
Антистатические полы
5.4. Ионизация воздуха и нейтрализаторы
Роль и место ионизации
Ионы и ионизация
Классификация нейтрализаторов
Пассивные и активные электрические нейтрализаторы
Радиоактивные нейтрализаторы
Ионные вентиляторы
Гигиенические особенности применения нейтрализаторов
5.5. Защитная зона электроники
Аксессуары и заземление
Технологические минисреды
5.6. Влияние статического электричества на здоровье персонала
Электрические удары
Осаждение частиц под действием поля статического электричества
Глава 6. Испытания электронной аппаратуры на устойчивость к ЭСР
6.1. Структурные электрические модели заряжения и разрядов в электронной аппаратуре
Структурная электрическая модель процесса
заряжения в системе «оператор-аппаратура»
Структурная электрическая модель разряда в системе «оператор-аппаратура»
Моделирование разряда
Кратные разряды
Структурные электрические модели механизма и заряженного компонента
6.2. Имитаторы ЭСР и их электрические схемы
Испытательные генераторы (имитаторы) ЭСР и модели разряда
Требования к имитаторам ЭСР
Модифицированные модели источников ЭСР для построения имитаторов
Имитаторы ЭСР, базирующиеся на НВМ-модели
Имитаторы ЭСР, базирующиеся на ММ-модели
Имитаторы ЭСР, базирующиеся на CDM-модели
Классификация восприимчивости компонентов
Контактные и воздушные разряды
6.3. Оборудование рабочих мест при проведении испытаний электронных средств на устойчивость к ЭСР
Рабочее место проведения испытаний при прямом воздействии ЭСР
Рабочее место проведения испытаний при непрямом воздействии ЭСР
Рабочее место проведения испытаний напольного оборудования и испытаний на месте эксплуатации
6.4. Промышленные испытательные генераторы электростатических разрядов
Портативные ручные испытательные генераторы
Специализированные генераторы
Многофункциональные установки
Вспомогательное оборудование рабочего места
6.5. Методика проведения испытаний
Особенности проведения испытаний с использованием имитаторов при прямом воздействии ЭСР
Особенности проведения испытаний с использованием имитаторов при косвенном воздействии ЭСР
Методика испытаний
6.6. Стандартизация и статическое электричество
Роль стандартов в решении проблем, связанных с ЭСР
Международные стандарты и стандарты Российской Федерации, касающиеся ЭСР
Глава 7. Программа контроля над электростатической обстановкой
7.1. Цель и область применения программы
7.2. Ревизия программы
Требования к эффективной ревизии
Типы ревизий
Аппаратура ревизионного контроля
Контролируемые области, процессы и материалы
Перечень проверок, отчеты и корректировки
7.3. Рекомендации по защите электронных средств от ЭСР
Применение уровней защиты
7.4. Рекомендации по устранению влиянии статического электричества на этапах жизненного цикла электронной аппаратуры
Литература