過電壓過電流的入侵

雷電過電壓入侵電器設備的形式

　　雷電過電壓入侵電器設備的形式有兩種：直接雷和感應雷。
　　雷電直接擊中線路并經過微電子設備入地的雷擊過程稱為直擊雷；由雷閃電流產生的強大電磁場變化與導體感應出的過電壓、過電流形成的雷擊稱為感應雷。感應雷可由靜電感應產生，也可由電磁感應產生，形成感應雷電壓的機率很高，對建筑物內的低壓電子設備威脅巨大。

　　入侵計算機系統的雷電過電壓過電流主要有以下三個途徑。
　　（1）由市電網電源供電線路入侵
電源由電力線路輸入室內前可能遭受直擊雷和感應雷；直擊雷擊中高壓電力線路，經過變壓器耦合到220/380伏低壓，入侵計算機供電設備；另外低壓線路也可能被直擊雷擊中感應出雷電過電壓。在220/380伏電源線上出現的雷電過電壓平均可達10000伏，對計算機網絡系統可造成毀滅性打擊。
　　（2）由計算機通信線路入侵
由計算機通信線路入侵分為三種情況。一、當地面突出物遭直擊雷打擊時，強雷電壓將鄰近土壤擊穿，雷電流直接入侵到電纜外皮，進而擊穿外皮，使高壓入侵線路。二、雷云對地面放電時，在線路上感應出上千伏的過電壓，擊壞與線路相連的微電子設備，并通過設備連線侵入到其他通信線路。這種入侵沿通信線路傳播，涉及面廣，危害范圍大。三、若某一線路被雷電擊中時，與其相鄰并平行鋪設的其他線路會感應出過電壓沖擊，危害相應的連接設備。
　　（3）地電位反擊電壓通過接地體入侵
　　雷電擊中避雷針時強大的雷電流經過引下線和接地體泄入大地，在接地體附近產生放射型的電位分布，會在靠近的其他電子設備接地體產生高壓地電位反擊，入侵電壓可高達數萬伏。
　　建筑物的避雷針及引下系統的作用是替代建筑物承受雷擊，以保護建筑物的結構安全。在避雷針引入強大的雷電流通過引下線入地時，在附近空間產生強大的電磁場變化，會在相鄰的導線（包括電源線和信號線）上感應出雷電過電壓，因此建筑物避雷系統不但不能保微電子設備，反而經常引入雷電流。

　　微電子設備所應用大規模集成電路都是采用亞微米工藝生產，耐壓能力和抗電磁干擾的能力很弱，經不起過電壓大電流的沖擊。對耐壓影響最大的是溝道長度及柵氧化層的厚度。溝道長度一般在0.25~0.18mm，柵氧化層的最薄厚度小于0.1mm，因此這些新器件在沖擊電壓作用下十分易損,通常在100伏以下，因此必須建立多方面、多層次的微電子設備防雷系統。