静电的相关知识.doc

关于静电的一些物理知识?1. 物体静电的主要参数有哪些 ? 其单位是什么？A. 电荷量表示静电电荷量的多少用电量表示，其单位是库仑，由于库仑的单位太大通常用微库或纳库1 库仑 1000000 微库在测量粉体带电及其荷质比，测量防静电服的性能时都要测量其带电电荷量。B. 静电电压由于在很多场合测量静电电位较容易，另一个常用的静电参数是静电电位，其单位为伏 , 但由于静电电压通常很高 , 因此常用一个较大的单位 - 千伏 (kV)测量物体的静电电压时常用的方法是用非接触式静电电压表，在测量时不与被测物体接触，因而对被测量物体的静电影响很小，常用的仪表有 EST101 型防爆静电电压表， 2. 测量静电的主要仪器设备有哪些 ?测量静电电荷量的仪器有电荷量表，测量静电电位可用静电电压表。测量材料特性的有许多测量静电的仪表如高阻计、电荷量表等。 3. 测量材料的静电性能的参数有哪些？测量物体带电的多少常用的参数是静电电荷量和静电电压，不过测量塑料、橡胶、防静电地板（面）、地毯等材料的防静电性能时候，通常用电阻，电阻率、体积电阻率、表面电阻率、电荷（或电压）半衰期、静电电容、介电常数等， 其中 最常用、最可靠的是电阻及电阻率。在机房建设中选择防静电活动地板应注意以下几点:1、首先需准确地计算机房建设所需防静电地板的总面积（或块数）及各种配件(标准配比:3.5、1：5.5)的数量，并留有余量，以免造成浪费或短缺。2、充分了解生产厂商所生产防静电地板的品种和质量，以及各种技术性能指标。防静电地板的技术性能主要指其机械性能和电性能。 机械性能主要考虑其承载能力、耐磨性。把整块防静电地板安装在搭接起来的桁梁上，调平防静电地板后，其承载能力应达到均匀载荷大于1000kg/m2，防静电地板上任何部位的集中载荷应大于300kg，在直径为6cm的加载点上承重300kg的载荷时，挠曲量应小于2mm，并无永久性变形。可调支撑应能承受1000kg以上的垂直负荷，且板面应有一定的耐磨擦性。电性能主要是系统电阻、静电电压、表面电阻。其系统电阻应为105-108，在温度为211.5，相对湿度为30%时，防静电地板的静电电压应低于2500V，表面电阻值应为105-108。3、应以机房内所有设备中最重设备的重量为基准来确定防静电地板的载荷，这样可以防止有些设备过重而引起地板的永久变形或破损4、防静电地板受外界环境条件的影响变化小即不会因外界环境温度的过高、过低有明显伸缩，也就是在机房温度稍高时，防静电地板伸展膨胀，无法拆除和更换；温度低时防静电地板收缩，产生松动感。防静电地板受环境影响的收缩量应小于0.5mm，板面的挠曲量应小于0.25mm。5、防静电地板表面应不反光、不打滑、耐腐蚀、不起尘、不吸尘、易于清扫。静电对人体有什么伤害 静电是一种物质。低湿天气出现时，化学纤维质地的内衣、地毯、坐垫和墙纸等受到摩擦都能产生静电。另外，家用电器使用时亦会产生静电效应或外壳带上静电。 静电令人身体不适，还会引起头痛、失眠和烦躁不安等症状甚至导致皮疹和心律失常，对神经衰弱者和精神病人危害就更大。 如何消除危害人们健康的静电，下面方法简单易行，不妨一试： 1室内空气湿度低于30%时，有利于磨擦产生静电，若将温度提高到45%，静电就难产生了。因此，低湿天气出现时，不妨在家里洒些水，不便弄湿地板的地方，放置一两盆清水，同样可以达到增加室内空气湿度的目的。 2CRT工作，荧屏周围会产生静电微粒，这些微粒又大量吸附空中的漂尘，这些带电漂尘对人体及皮肤有不良影响。在此，CRT不能摆放在卧室。看完之后要洗脸、洗手。 3对老人、小孩、静电敏感者、查不出病因的心脏病人、神经衰弱和精神病患者等建议在冬季穿纯棉内衣、内裤，以减少静电对人的不良影响。 4勤洗澡、勤换衣服，能有效消除人体表面积聚的静电荷。 5当头发无法梳理服贴时，将梳子子浸在水中，等静电消除之后，便可随意梳理了。 6赤足有利于体表积聚的静电释放。因此，休闲时，不要放过赤足的一切机会。静电防护方法有那些要防止静电的发生，室内应保持一定的湿度，可勤拖地、勤洒水，或用加湿器加湿；要勤洗澡、勤换衣服，以消除人体表面积聚的静电荷。梳头发时，先将梳子蘸一下水，便可消除静电；脱衣服之后，用手摸一下墙壁，摸门把手或水龙头之前也用手摸一下墙，可将体内的静电“放”出去。对于老年人，应选择柔软、光滑的棉织或丝织内衣、内裤，尽量不穿化纤类衣物，以使静电的危害减少到最低限度。 在家里洒些水，不便弄湿地板的地方，放置一两盆清水，同样可以达到增加室内空气湿度的目的。室内可用加湿器，摆放花草或在室内饲养观赏鱼。 为避免静电击打，可用小金属器件（如钥匙）、棉抹布等先碰触大门、门把、水龙头、椅背、床栏等消除静电，再用手触及。 电视机不能摆放在卧室。人们看电视时要打开窗户，同电视机保持23米距离，看完之后要洗脸、洗手。 对老人、小孩、静电敏感者、查不出病因的心脏病人、神经衰弱和精神病患者等建议在冬季穿纯棉内衣、内裤，被里、床单、被罩等要用天然纺织物，尽量不要穿化纤质地的服装，以减少静电对人的不良影响。 勤洗澡、勤换衣服，能有效消除人体表面积聚的静电。 当头发无法梳理服帖时，将梳子浸在水中，等静电消除之后，便可随意梳理了。洗头发时尽量使用润发露或护发素。 赤足有利于体表积聚的静电释放。因此，休闲时，不要放过赤足的一切机会。 多吃蔬菜、水果、酸奶等酸性食品，多饮水，同时补充钙质和维生素C，以减轻静电影响。静电防护器材静电防护器材主要分为两大类:防静电制品和静电消除器。防静电制品是由防静电材料制成的物品，主要作用是防止或减少静电的产生和将产生的静电谢放掉。而静电消除器用来中和那些在绝材料上积累的、无法用泄放方法消除的静电电荷。1 防静电材料的制品防静电材料制品的种类相当繁多，但主要可以归为以下几类：1.1 防静电服装和腕带防静电服装和腕带是消除人体防静电系统的重要组成部分，可以使消除或控制人体静电的产生，从而减少制造过程中最主要的静电来源。防静电服装包括防静电的套装、大褂、鞋、帽、防静电手套、防静电指套、防静电脚束等。防静电服装是用不同色的防静电布制成。布料纱线含一定比例的导电纱，导电纱又是由一定比例的不锈钢纤维或其它导电纤维与普通纤维混纺而成。通过导电纤维的电晕放电和泄漏作用消除服装上的静电。由于不锈钢纤维属金属类纤维，所以，由它织成的防静电布料的导电性能稳定，不随服装的洗涤次数而变化。防静电腕带是操作人员在接触电子元器件时最重要的静电防护用品，通过接地通路，可以将人体所带的静电荷安全地谢放掉。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。是防静电连体服、防静电腕带和脚腕带。(a) 防静电连体服 (b) 作业手指套 (c) 防静电台垫图2.6 防静电服装、防静电腕带和脚腕带1.2 防静电包装和运输制品等。防静电包装制品非常多，如防静电屏蔽袋、防静电包装袋、防静电海绵、防静电IC包装管 、防静电元件盒(箱)、防静电气泡膜和防静电运输车等。这些包装制品除静电屏蔽用静电导体外，多数是用静电耗散材料制成的，也有些是用抗静电材料制作。目的都是对装入的电路或器件及印刷电路起静电保护作用。图2.7是一些常用的静电包装制品。(a) 防静电包装贷 (b) 防静电IC包装管(c(c) 防静电海面 (d) 防静电储存盒图2.7 一些常用的静电包装制品1.3 防静电地板和台垫防静电地坪和台垫也是静电防护工程中不可或缺的。防静电地坪的也有多种，按时效性分，有永久性的和临时性的；按材料分有导电橡胶、PVC、导电陶瓷等；按铺设方式分，有地面直接铺设的和架空的活动地板。可根据实际需要和成本决定。如需要在地面走多种电缆、管道的环境如计算机防选择架空铺设的活动地板比较好。图2.8是一些防静电地板。防静电台垫主要是防静电复合胶板，主要用于捕垫桌面、流水线工作台面、货架及制做地垫等。材料面层分为草绿色，导电物质是抗静电剂；底层为黑色，导电物质是碳黑。(a) 防静电复合地板 (b) 防静电PVC地板块 (c) 防静电机房高架地板防静电地板除上述三大类制品外，还有其他一些防静电产品，如防静电电烙铁、防静电座椅、椅套、防静电维修包等。其中防静电烙铁在后工序和维修中很常用。一般的电烙铁在焊静电敏感元器件时需要拔掉电源，而防静电烙铁采用直流温压电源，发热元件多选用具有恒温特性、静电电电容小的材料，可极大地降低各种干扰杂信号。另外，烙铁还可作静电接地，可进一步消除烙铁头上的各种信号。所以，焊接时无需拔掉电源头。2 静电消除器（消电器、电中和器或离子平衡器）静电消除器是防静电材料制品外的又一大类防静电器材，其主要原理是利用高压电场或放射性射线的作用使空气局部电离，造成大量离子和电子对，其中与带电体极性相反的离子（或电子）向带电体趋近并与之发生中和作用，达到消除静电的目的。主要参数有： 有效消电电流IC；（1.010-7A/cm）； 单位长度的消电杆在单位时间内所产生的能进行中和作用的电荷量；离子流引出效率h（离子风）；单位时间内离子引出总数与单位时间内放电针产生离子总数之比；静电中和能力N（离子风）；（250V/s）单位时间能消除静电的电压值 。 静电消电器的主要类型有： 感应式消电器：构成：接地针电极；原理：局部高压；形式：单针、多针、电刷、电线；材料：导电纤维布、锯齿状导电薄膜或橡胶、刷状炭纤维或金属纤维；特点：简单、无源、消电能力小，适用电荷密度大的物体，作用距离短，1020mm。高压消电器：构成：高压源放电针（多根）或放电杆；分类：直流和工频；直流消电器的特点：消电力强、作用范围大（150mm600mm）；但短路电流大，易发生火花放电。工频消电器的特点：市电驱动、方便、耗电低，作用距离25mm35mm，应用范围最广;但需经常维护如清积灰、更换钝化的针。 放射性同位素消电器：构成：同位素放射源屏蔽框保护网；特点：不需电源、结构安装简单、易维护、不发热和打火，但消电力差，作用距离2030mm.离子风消电器：构成：直流高压电源（或放射源）电晕放电器送风系统；特点：应用最多，工作距离长作用范围广（可达1m），电器的耗电小；但结构复杂，需配气系统；环境（洁净、干燥70、）和维护（日常、定期和临时）要求高。为什么要提高ESD防护意识在本世纪70前代以前，很多静电问题都是由于人们没有ESD意识而造成的，即使现在也有很多人怀疑ESD会对电子产品造成损坏。这是因为大多数损害发生在人的感觉以下,因为人体对静电放电的感知电压约为3，而许多电子元件在几百伏甚至几十伏时就会损坏，通常电子器件被损坏后没有明显的界限，把元件安装在PCB上以后再检测，结果出现很多问题，分析也相当困难。特别是潜在损坏，即使用精密仪器也很难测量出其性能有明显的变化，所以很都电子工程师和设计人员都怀疑ESD，但近年实验证实，这种潜在损坏在一定时间以后，电子产品的可靠性明显下降。2谁应该参加ESD培训?培训谁? 管理培训部门,管理部门的支持,流水线管理培训,工人,技术员等都应该受到防静电知识培训。最新的美国国家标准和国际静电放电协会标准（ANSI/ESD S20.20-1999）把静电培训计划和培训要求及认证专门列出一节。静电培训的重点在领导管理人员、流水线管理人员和工程技术三种人，但内容和要求各不相同。对于领导和管理人员，除要求懂得静电安全管理要求外，对静电基本知识、防静电工作区的要求、静电敏感标记等也应有所了解。而对设计师、现场工程师、维修技术人员等对静电就要有全面的了解。目前，我国各类院校除少数专业有静电专业研究生课程外，中专、大专及本科均没有开设静电专业课程，仅是物理的电学中介绍了有关静电基本原理一些知识。但是只要有了这个基础，您就能学好静电防护基本知识。3静电对电子产品损害有哪些形式?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。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）。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）如果元件全部破坏，必能在生产及品管中被察觉而排除，影响较小，如果元件轻微受损，在正常测试下不易发现，在这种情形下，常会因经过多层之加工，甚至已在使用时，才发现破坏，不但检查不易，而且其损失亦难以预测。要耗费多少人力及财力才能清查出所有问题，而且如果在使用时才察觉故障，其损失将可能巨大。4静电对电子产品损害有哪些特点？(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23 KV,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