《静电知识讲座》PPT课件

本 贴 献 给 液 晶行 业 的 朋 友 3. 静 电 的 各 种 危 害目 录 每 一 种 物 质 都 是 由 分 子 组 成 ， 分 子 是 由 原 子 组成 ， 原 子 是 由 带 负 荷 的 电 子 和 带 正 电 荷 的 质 子组 成 。 而 分 层 存 在 的 电 子 ， 则 是 根 据 一 定 的 物理 规 律 ， 以 固 定 的 数 量 存 在 于 不 同 层 次 的 轨 道上 。 在 正 常 状 况 下 ， 一 个 原 子 的 质 子 数 与 电 子数 量 相 同 ， 正 负 平 衡 ， 所 以 对 外 表 现 出 不 带 电的 现 象 。 上 图 是 钠 的 电 子 组 合 图 例 。 当 一 方 物 质 中 得 到 一 个 电 子 ， 则 该 物 质 的 带 电 性 便 会呈 现 负 极 性 ， 叫 阴 离 子 ； 而 失 去 电 子 的 物 质 ， 其 分 子的 带 电 性 则 呈 正 极 性 ， 叫 阳 离 子 。当 两 种 物 质 紧 密 接 触 时 ， 不 稳 定 物 质 的 外 层 的 负 电 子 ，会 从 一 方 的 物 质 中 游 离 到 另 一 方 物 质 的 分 子 中 。电 子 移 动 阳离子 阴离子 接 触 带 电 ： 二 种 物 质 只 有 经 接 触 才 会 带 电 。摩 擦 带 电 : 因 摩 擦 而 带 电 。诱 导 带 电 ： 因 静 电 诱 导 而 带 电 ， 是 非 接 触 带 电 。旋 转 带 电 : 旋 转 体 在 另 一 物 体 上 转 动 时 产 生 带 电 现 象 。剥 离 带 电 : 因 接 触 面 相 互 剥 离 而 带 电 。 剥 离 的 越 快 所 带 电 量 就 越 大 。喷 射 带 电 : 因 高 压 气 体 或 液 体 高 速 喷 射 ， 与 嘴 摩 擦 而 带 电 。 静 电 的 基 本 物 理 特 性 为 ： 吸 引 或 排 斥 ， 与 大地 有 电 位 差 ， 会 产 生 放 电 电 流 或 瞬 间 电 压 。这 三 种 特 性 能 对 电 子 元 件 的 三 种 影 响 ：1 静 电 吸 附 灰 尘 ， 降 低 元 件 绝 缘 电 阻 （ 缩短 寿 命 ） 并 且 影 响 显 示 效 果 。 2 静 电 放 电破 坏 ， 使 元 件 受 损 不 能 工 作 (完 全 破 坏 )。 3 静 电 放 电 电 场 或 电 流 产 生 的 热 ， 使 元 件受 伤 （ 潜 在 损 伤 ） 。 4 静 电 放 电 产 生 的 电磁 场 幅 度 很 大 （ 达 几 百 伏 /米 ） 频 谱 极 宽（ 从 几 十 兆 到 几 千 兆 ） ， 对 电 子 产 器 造 成 干扰 甚 至 损 坏 （ 电 磁 干 扰 ）三 静 电 的 各 种 危 害 因 电 流 破 坏 的 情 形 带 电 的 器 件 与 导 体 相 接 触 。此 时 因 过 电 流 的 流 过 ， 而引 起 器 件 的 损 坏 。因 过 电 流 产 生 的 热 破 坏 配 线 熔 断 硅 晶 电 阻 的 破 坏 i02 硅 晶 吸 盘 的 痕 迹 + 因 流 过 大 于 允 许 值的 电 流 而 产 生 的 热熔 断 。三 静 电 的 各 种 危 害 因 电 压 破 坏 的 情 形 朝 着 器 件 发 生 静 电 放 电 ，会 由 于 在 酸 化 膜 上 加 有 高电 压 而 引 起 酸 化 膜 的 破 坏 。因 加 上 高 电 压 而 引 起的 酸 化 膜 的 电 压 破 坏 。 许 多 半 导 体 上 都 有 100nm左右 的 酸 化 膜 （ 绝 缘 层 ） ， 如加 上 80 100V的 电 压 ， 绝 缘层 会 被 破 坏 。失 去 了 半 导 体 的 功 能 。酸 化 膜 短 路三 静 电 的 各 种 危 害 器 件 的 耐 电 压 （参 考 值 ）半 导 体 元 件 耐 破 坏 电 压 的 水 平 ， ， ， MOS型 IC中 继 场 效 应 管CMOS型 ICMOS场 效 应 管双 极 晶 体 管二 极 管HDD磁 头 （MRGMR） 耐 电 压 手 机 生 产 线 上 90%的 故 障 据 说 均 产 生 于 静 电 的 破 坏 。尤 其 是 干 燥 的 11月 3月 ， 则 是 平 时 的 3 5倍 。同 时 因 除 静 电 器 的 逆 向 带 电 而 造 成 的 破 坏 也 常 有 。 规 定 5V以 下 ！ 随 着 应 用 电 压的 降 低 及 高 度 集成 化 ， 耐 电 压 的能 力 也 出 现 越 来越 低 的 倾 向 。 品管 部 门 亦 要 求 在50V以 下 。 电 子 元 件 的 静 电 对 策 摘 录 三 静 电 的 各 种 危 害 1. 隐 蔽 性 人 体 不 能 直 接 感 知 静 电 ， 除 非发 生 静 电 放 电 ,但 是 发 生 静 电 放 电 人体 也 不 一 定 能 有 电 击 的 感 觉 ,这 是 因为 人 体 感 知 的 静 电 放 电 电 压 为 2 3 K V以 上 ,所 以 静 电 具 有 隐 蔽 性 。 2. 潜 在 性有 些 电 子 元 器 件 受 到 静 电 损 伤 后 的 性 能 没有 明 显 的 下 降 ， 但 多 次 累 加 放 电 会 给 器 件造 成 内 伤 而 形 成 隐 患 。 因 此 静 电 对 器 件 的损 伤 具 有 潜 在 性 。3. 随 机 性电 子 元 件 甚 么 情 况 下 会 遭 受 静 电 破 坏 呢 ?可 以 这 么 说 ， 从 一 个 元 件 产 生 以 后 ， 一 直到 它 损 坏 以 前 ， 所 有 的 过 程 都 受 到 静 电 的威 胁 ， 而 这 些 静 电 的 产 生 也 具 有 随 机 动 性性 。 其 损 坏 也 具 有 随 机 动 性 性 。 4.复 杂 性 静 电 放 电 损 伤 的 失 效 分 析 工 作 ， 因 电 子 产 品的 精 、 细 、 微 小 的 结 构 特 点 而 费 时 、 费 事 、费 钱 ， 要 求 较 高 的 技 术 并 往 往 需 要 使 用 扫 描电 镜 等 高 精 密 仪 器 。 即 使 如 此 ， 有 些 静 电 损伤 现 象 也 难 以 与 其 他 原 因 造 成 的 损 伤 加 以 区别 ， 使 人 误 把 静 电 损 伤 失 效 当 作 其 他 失 效 。这 在 对 静 电 放 电 损 害 未 充 分 认 识 之 前 ， 常 常归 因 于 早 期 失 效 或 情 况 不 明 的 失 效 ， 从 而 不自 觉 地 掩 盖 了 失 效 的 真 正 原 因 。 所 以 静 电 对电 子 器 件 损 害 极 其 复 杂 。 ESD是 代 表 英 文 ElectroStatic Discharge即 “ 静 电 放 电 ” 的 意 思 。 是 本 世 纪 中 期 以 来 形 成 的 以 研究 静 电 的 产 生 与 衰 减 、 静 电 放 电 模 型 、静 电 放 电 效 应 如 电 流 热 （ 火 花 ） 效 应（ 如 静 电 引 起 的 着 火 与 爆 炸 ） 及 和 电磁 效 应 （ 如 电 磁 干 扰 ） 等 的 学 科 。主 要 以 人 和 设 备 为 控 制 的 着 眼 点 。 上 和 周 围 就 带 有 很 高 的 静 电 电 压 ，几 百 伏 、 几 千 伏 甚 至 几 万 伏 。 特 别 是在 干 燥 的 季 节 当 你 脱 衣 服 或 用 手 去 触摸 金 属 体 时 会 产 生 电 击 感 ， 此 时 你 带静 电 达 几 千 伏 至 几 万 伏 以 上 。 在 干 燥 的 季 节 若 穿 上 化 纤 衣 服 和 绝 缘鞋 在 绝 缘 的 地 面 行 走 等 活 动 ， 人 体 身上 的 静 电 可 达 几 千 伏 甚 至 几 万 伏 。 接 触面 积 压 力 湿 度温 度摩 擦面 积 越 大产 生 的 静电 量 就 会越 大 。 压 力 越 高产 生 的 静电 量 就 会越 大 。 摩 擦 越 大产 生 的 静电 量 就 会越 大 。 没 有 较 大 的变 化 ， 温 度越 高 物 体 的电 阻 值 就 越小 （绝 缘 体 ） 湿 度 越 大产 生 静 电量 就 会 越小 。 一 般 的 对 策对 材 料 加 湿 。表 面 涂 防 静 电 剂 （ 表 面 活 性 剂 ）。利 用 高 电 压 除 静 电 。 除 静 电 刷利 用 离 子 中 和 。除 静 电 器 防 止除 去选 择 材 料 及 接 地 。 控 制 对 易 带 静 电 的 物 体 加 湿 。吸 湿 性 能 好 的 物 体 难 以 产 生 静 电 。利 用 此 特 点 ，增 加 物 体 表 面 的 湿 度 ， 将 有 效 的 防 止 静 电 。（湿 度 60%以 上 ）特 点由 于 在 物 体 表 面 增 加 湿 度 ， 会 导 致 物 体或 附 近 的 设 备 生 锈 ， 通 常 不 受 现 场 操 作人 员 的 欢 迎 。（现 在 通 常 将 湿 度 设 定 在 55 ） 表 面 涂 防 静 电 剂在 绝 缘 体 表 面 涂 抹 的 防 静 电 剂 可 以 吸 收空 气 中 的 湿 气 ， 使 表 面 形 成 导 电 层 ， 从而 防 止 带 电 。特 点耐 久 性 不 稳 定 ， 一 般 在 数 小 时 到 几 天 之间 ， 而 且 受 环 境 影 响 也 比 较 大 。 以 高 电 压 中 和 静 电 电 荷在 放 电 针 上 施 以 高 电 压 ， 使 放 电 针 向 带静 电 的 物 体 释 放 出 大 量 的 正 负 电 荷 ， 从而 达 到 中 和 静 电 的 目 的 。特 点高 电 压 中 和 静 电 的 方 式 通 常 有 两 种 ：一 是 用 直 流 电 方 式 、 另 一 种 采 用 的 是 用交 流 电 方 式 。交 流 电 方 式 需 要 接 地 。 人 体 是 最 普 遍 存 在 的 静 电 危 害 源 。 对于 静 电 来 说 ， 人 体 是 导 体 ， 所 以 可 以对 人 体 采 取 接 地 的 措 施 。 1.使 用 防 静 电 地 面 / 防 静 电 服 装（ 静 电 从 脚 导 到 大 地 ） 通 过 防 静电 性 地 面 、 地 垫 、 地 毯 ， 人 员 穿 上 防静 电 服 装 ， 形 成 组 合 接 地 。 注 意 服 装使 用 年 限 及 使 用 方 法 。 2.佩 戴 防 静 电 手 镯 通 过 手 镯 用 以 泄 放 人 体 的 静 电 。 它 由 防静 电 松 紧 带 、 活 动 按 扣 、 弹 簧 软 线 、 保护 电 阻 及 插 头 或 夹 头 组 成 。 松 紧 带 的 内层 用 防 静 电 纱 线 编 织 ， 外 层 用 普 通 纱 线编 织 。 主 要 指 标 是 ： 泄 漏 电 阻 106 107 (保 护 电 阻 106） 。 静 电 电 位 衰 减 到 100以 下 的 时 间 小 于 0.1s。 3 手 镯 使 用 注 意 事 项 ：A 使 用 手 镯 操 作 时 不 允 许 断 开 ， 否 则 会 失 去 接 地 作 用 ；B 手 镯 扣 得 不 紧 造 成 人 体 皮 肤 与 腕 带 的 接 触 电 阻 变 大 ， 所 以 手 镯 贴 着 皮 肤 用 ， 减 少 间 隙 紧 紧 带 ；C 手 镯 常 用 易 损 坏 ， 每 次 用 前 必 检 测 ；D 左 手 带 上 防 电 镯 ， 右 手 拿 头 去 检 测 ；E 检 测 用 手 要 裸 露 ， 带 镯 检 测 手 不 同 ； 3 手 镯 使 用 注 意 事 项 ：F 手 镯 小 扣 要 向 上 ， 以 免 无 意 把 屏 刮 ；G 轻 拿 轻 放 好 保 存 ， 检 测 设 备 要 保 护 。 是 将 电 离 的 空气 输 送 到 较 远 的 地 方 去 消 除 静 电的 一 种 静 电 消 电 器 。 其 主 要 由 电晕 放 电 器 、 高 压 电 源 和 送 风 系 统组 成 。 它 是 根 据 尖 端 放 电 和 正 负电 “ 中 和 ” 原 理 设 计 制 造 的 。 它可 消 除 绝 缘 材 料 及 物 品 上 的 静 电 。按 仪 器 释 放 出 的 离 子 极 性 分 双 极性 和 单 极 性 离 子 消 电 器 。 双 极 性离 子 消 电 器 对 正 负 电 荷 均 有 消 电作 用 。 离 子 风 静 电 消 除 器 的 有 效使 用 距 离 较 大 。 正 常 的 分 子 离 子 离 子高 电 压 放 电 正 电 荷负 电 荷参 考 水 族 电 荷H （H O）2 n 排 斥吸 引 逃 逸 电 子 （ ）集 中 电 场高 电 压 （）放 电 针 正 电 荷 （）在 集 中 电 场 内 ， 空 气 分 子 外 层 上 的 电 子 被 夺 走 。正 电 荷 主 要 由 水 族 电 荷 产 生 。 摘 自 静 电 学 会 杂 志 正 放 电 针 旁 产生 电 荷 的 模 型 排 斥 正 电 荷 （）吸 引 逃 逸 电 子 （ ）集 中 电 场高 电 压 （ ）放 电 针 负 电 荷 （ ）CO O NO 3 2 2 逃 逸 电 子 被 其 它 空 气 分 子 捕 获 ， 形 成 负 电 荷 。 负的 空 气 电 菏 中 ， 含 有 碳 酸 离 子 、 氧 离 子 以 及 二 氧化 碳 离 子 等 各 种 成 分 。 摘 自 静 电 学 会 杂 志 负 放 电 针 旁 产生 电 荷 的 模 型 除 静 电 器 长 期 使 用 的 话 ， 空 气 中 漂 浮 的 灰 尘 在 高 压 电场 中 ， 就 会 吸 附 到 放 电 针 上 。 这 些 吸 附 的 灰 尘 中 的 有机 物 ， 会 因 为 高 压 放 电 而 分 解 为 热 和 臭 氧 ， 变 成 碳 的微 粒 附 着 在 放 电 针 上 。放 电 针 碳 放 电 针 表 面 的 电 阻 下 降 ，而 向 地 极 的 漏 电 增 加除 静 电 能 力 下 降 要 将 放 电 针 定 期 清 扫 。有 关 放 电 针 的 维 护 空 气 的 清 洁用 压 缩 空 气 输 送 电 荷 时 ， 因 为 压 缩 空 气 中 带 的 灰 尘 易 附 着 在放 电 针 上 ， 往 往 使 得 除 静 电 能 力 下 降 。高 压 配 线几 乎 所 有 的 除 静 电 器 都 需 要 高 压 配 线 ， 大 约 会 有 约 5kV的 高 压流 过 ， 所 以 在 安 全 上 必 须 非 常 注 意 。环 境 的 管 理因 为 静 电 受 温 度 、 湿 度 的 影 响 很 大 ， 所 以 保 持 与 清 晨 检 查 时 相同 的 环 境 很 重 要 。 除 静 电 器 使 用 上 的 注 意 事 项 1仅 从 防 静 电 的 角 度 考 虑 时 ， 人 体 总 的 对地 电 阻 越 小 越 好 ， 但 最 小 值 受 到 安 全 方面 的 限 制 ， 人 体 必 须 具 有 一 定 值 的 对 地电 阻 ， 以 便 万 一 发 生 金 属 设 备 或 装 置 与工 频 电 源 短 接 的 情 况 下 该 电 阻 能 够 限 制流 过 操 作 的 人 体 上 的 电 流 。 最 小 值 不 应小 于 105 ， 通 常 腕 带 的 限 流 电 阻 在 1 ， 防 静 电 鞋 的 最 小 电 阻 应 不 应 小 于105 ， 最 大 不 超 过 10 9 .2 除 静 电 器 尖 端 放 电 注 意 防 止 电 击 。 感谢你的学习请勿转载谢谢