防静电原理

认识静电与防静电原理

在空气干燥的季节，当你开门时偶尔会有电击的感觉，这就是静电放电(ESD)。当你感觉电击时，你身上的静电电压已超过2000伏！当你看到放电火花时你身上的静电已高达5000伏！当你听到放电声音时，你身上的静电已高达8000伏！但是现代许多高速超大规模集成电路碰到仅几十伏或更低的静电就会遭到损坏。也就是说当你接触这些电路时，你既没有感觉到又没有看到更没有听到静电放电时，这块电路就已部分损伤或完全损坏，而你可能还在找其硬件或软件的原因。你可能还没有意识到是静电这个“幽灵”。静电已成为高科技现代化工业的恐怖主义者。

国内外近年发生了多起因静电造成的重大人员死亡事故。在军工企业部门，静电放电使火箭(弹)产生意外爆炸；在石化工业中静电放电多次使汽油着火爆炸；在电子工业中损坏电子元器件，仅美国每年因静电对电子工业所造成的损失就达几百亿美元。静电危害的另一种形式是静电力的危害，静电力的吸尘作用会影响产品质量，在大规模集成电路生产中由于静电使芯片成品率大大降低。印刷过程中由于静电吸引力使纸张难以对齐，降低生产效率。另外静电放电还产生很强的电磁干扰，其频率非常宽，从低频至几千兆赫兹以上。这种强电磁场作用时间短但其强度远比手机辐射的电磁场强，会干扰一些设备的正常工作。

Q1：怎样才能达到最好的防静电效果？

一、静电防护的基本原则
1、抑制静电荷的积聚；
2、消除已经产生的静电荷。
二、消除静电的基本措施
    消除静电的措施，一般可归结为一靠“地”；二靠“器”（静电消除器）；三靠“剂”（加抗静电剂）；四靠“屏蔽”。
1.接地
    接地就是将一些防静电产品或者其它设备连接到一条地线上。采用埋地线的方法建立“独立”地线。使地线与大地之间的电阻＜10Ω，作用是泄放导体上可能集聚的电荷，对于导体上积聚的静电（如人体）通常用接地的方法来导走。
    接地通过以下方法实施：
① 人体通过手腕带接地。
② 人体通过防静电鞋（或鞋带）和防静电地板接地。
③ 工作台面接地。
④ 测试仪器，工具夹，烙铁接地。
⑤ 防静电地板，地垫接地。
⑥ 防静电转运车，箱，架尽可能接地。
⑦ 防静电椅接地。
2.用静电消除器
    离子风机、离子风枪就是很好的静电消除器，原理是在静电消除器上产生大量的正负离子，然后通过风把这些离子吹到有静电的地方，静电就会吸引相反极性的离子而中和掉，聚积在产品或设备表面上的静电因此得以中和而消除。
3.使用静电消除剂
    可用静电消除剂檫洗仪器和物体表面，能迅速消除物体表面的静电。防静电剂以油脂为原料，主要成分为季胺盐，它的作用是使化纤、橡胶、塑料等物体的表面吸附空气中的水分，增加导电率。
4.静电屏蔽
    最通常的方法是用静电屏蔽袋和防静电周转箱作为保护，静电敏感元件在储存或运输过程中会暴露于有静电的区域中，用静电屏蔽的方法可削弱外界静电对电子元件的影响。
5.控制环境湿度
    当空气的相对湿度在65 - 70％以上时，物体表面往往会形成一层极微薄的水膜。水膜能溶解空气中的CO2，使表面电阻率大大降低，静电荷就不易积聚。如果周围空气的相对湿度降至40- 50％时，静电不易逸散，就有可能形成高电位。增加空气湿度的常用方法是向空气中喷水雾。

6. 物体防静电功能

可以直接将工具做屏蔽或静电泄露。例如将材质喷上一层导电液体。或通过接地，防止静电电位差的产生：将作业会跟作业物体接触的地方, 通通连接成共通电位(通常是接地), 这样就没有电位差, 即使有静电也不会产生火花(因为电位都一样)。

Q2：如何判断材料是绝缘体，导体还是静电导体?

请使用专业仪器测试其导电性电阻值，从下表中判断其材质：

电阻值	材质
＜10⁵	导体
10⁶～10¹¹	静电导体
＞10¹²	绝缘体

也就是说据有防静电材质的工具，用此仪器测试出的导电电阻值应在106~1011之间。

Q3：电动起子有无防静电外壳？

ASG某些起子有防静电功能，如ESD系列起子。

Q4：使用者在作业时是否要带上防静电手环或穿上防静电衣?

一般的，电子产品带有高精密敏感组件时，建议不要使静电在产品上停留，某些较敏感的组件可能会因静电而破坏产品的功能。

选用防静电外壳起子，使用者挂上防静电手环或防静电衣，做到双重防护，将在作业产生的静电或人体摩擦所产生的静电经地线导回大地，这是较为理想的作业方式，可为产品和操作人员提供较好的防护。

Q5：如何使用防静电起子?

1．电动起子内部必须要有接地线，包括工厂本身的总电都必须有效接上接地线

2．选用有防静电外壳材质的电动起子

3．使用者必须加上防静电仪器(静电手环、静电衣…等)

如此便可以有效将静电耗散，有些工厂本身总电源的接地线是虚设的，所以必须仔细查看。