第四节静电屏蔽

1、复习初中知识复习初中知识导体：容易导电的物体叫导体。导体：容易导电的物体叫导体。金属、石墨、人体、大地、酸碱盐溶液金属、石墨、人体、大地、酸碱盐溶液导体容易导电，是由于导体内部有大量可以自由导体容易导电，是由于导体内部有大量可以自由移动的电荷（比如金属中的自由电子），绝缘体移动的电荷（比如金属中的自由电子），绝缘体分子中的正负电荷束缚很紧，在一般情况下不能分子中的正负电荷束缚很紧，在一般情况下不能分离。分离。思考：将不带电的导体放入电场中会出现什么现象？思考：将不带电的导体放入电场中会出现什么现象？E0将导体放进电场将导体放进电场E0中中导体中的自由电子在电场导体中的自由电子在电场E0作用下作

2、用下发生定向移动。发生定向移动。于是导体两端将出现等量异种电荷。于是导体两端将出现等量异种电荷。-+-+这种电子的移动将会一直持续下去吗？这种电子的移动将会一直持续下去吗？感应电荷在导体内部形成电场感应电荷在导体内部形成电场E，方，方向相反。向相反。E随着感应电荷的增加随着感应电荷的增加E增大，导体内增大，导体内部的合场强部的合场强E在逐渐减小。在逐渐减小。E= E0 - E-+-+当当E= E0 - E=0时，导体内部的合电场时，导体内部的合电场E为为0，不再发生电荷的定向移动，导，不再发生电荷的定向移动，导体达到一种平衡状态，这种状态叫做体达到一种平衡状态，这种状态叫做静电平衡状态静电平衡

3、状态。注意区分清楚三个电场：注意区分清楚三个电场：E0 施感电场施感电场E 感应电荷电场感应电荷电场E 导体内部合场强导体内部合场强E= E0 - E=0静电平衡的必要条件静电平衡的必要条件导体中（导体中（包括表面包括表面）没有电荷定向移动的状态，叫静电）没有电荷定向移动的状态，叫静电平衡状态。平衡状态。静电平衡状态下导体的两种类型：静电平衡状态下导体的两种类型：（1）电场中导体的静电平衡电场中导体的静电平衡（2）带电体的静电平衡带电体的静电平衡- +- +- +处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零导体内的自由电子在外电场的作用下重新分布的现象导

4、体内的自由电子在外电场的作用下重新分布的现象叫做叫做静电感应。静电感应。处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零，将导体挖处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零，将导体挖空，变成一个导体壳，壳内场强仍处处为零。所以导体壳空，变成一个导体壳，壳内场强仍处处为零。所以导体壳或金属网罩能使其内部区域不受外部电场的影响。或金属网罩能使其内部区域不受外部电场的影响。空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住，使其内部不受外空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住，使其内部不受外电场的影响，这种现象叫静电屏蔽。电场的影响，这种现象叫静电屏蔽。空腔导体或金属网罩可不可以把内部电场遮住，使空腔导体或金属网罩可不可以把

5、内部电场遮住，使其外部不受内部电场的影响？其外部不受内部电场的影响？空腔导体或金属网罩（无论接地与否）可以把外部空腔导体或金属网罩（无论接地与否）可以把外部电场遮住，使壳内不受外电场；电场遮住，使壳内不受外电场；接地空腔导体或金属网罩可以使壳外部不受壳内电接地空腔导体或金属网罩可以使壳外部不受壳内电场的影响。场的影响。这种现象叫静电屏蔽。这种现象叫静电屏蔽。现代静电屏蔽的应用现代静电屏蔽的应用 静电屏蔽的利与弊静电屏蔽的利与弊手机屏蔽器手机屏蔽器避雷针避雷针人们利用静电屏蔽生人们利用静电屏蔽生产了很多防静电的产产了很多防静电的产品品BPS-3手机信号屏蔽器手机信号屏蔽器手机干扰器手机干扰器 手

6、持式手机信号手持式手机信号 BPS-3A手机屏手机屏蔽蔽 考场专用手机屏蔽器 保定三源纺织科技有限公司保定三源纺织科技有限公司 于1978年成立、2001年改制。是一家集产品研发、生产、品牌营销为一体的河北省科技企业。企业具备国家颁发特种劳动防护用品标识许可证；国家颁发全国工业产品生产许可证企业；公司通过ISO9001-2000质量管理体系认证；公司具备完善的质量管理体系，三证齐全。常年生产：功能性纺织品（服装）和军用纺织品，企业是神舟1-6号防静电、防电磁辐射面料唯一生产供应商。阻燃防护服阻燃防护服 防尘鞋防尘鞋防静电屏蔽的防静电屏蔽的产品产品电子工业生产线上的静电及其危害电子工业生产线上的

7、静电及其危害 半导体和IC生产线上的静电及其危害 穿着尼龙衣、塑胶基底鞋缓慢在清洁地板上走动，人身会带7KV-8KV电压 玻璃纤维制成的晶体载料盒滑过聚丙烯桌面时，易产生10KV静电。 晶片装配线：晶片5KV，晶片装料盒35KV，工作服10KV，桌面10KV，有机玻璃盖8KV，石英晶体1.5KV，晶片托盘6KV 光刻间塑料地面500V-1000V，金属网格地面也是500V-1000V，扩散间塑料地面500V-1500V瓷砖地面也是500V-1500V，塑料墙面约700V，塑料顶棚0-1000V，铝板送风口，回风口500V-1000V，金属活动皮革椅面500V-3000V 2、半导体和IC生产线

8、上的静电危害 静电库仑力的危害：静电库仑力作用下吸附的粉尘、污物，可能带给元器件，从而增大泄露或造成短路，使性能受损，成品率大大下降。如粉尘粒径100微米，铝线宽度约100微米，薄膜厚度在50微米以下时，最易使产品报废，这种情形多发生在腐蚀清洗、光刻、点焊和封装等工艺过程中 静电放电引起的危害：如有数千、数万伏的高电位物体发生脉冲刷形放电或火花放电时，瞬间会有很高的放电电流流向大地时，形成脉冲状的电流峰位在20A，造成可观的影响，静电放电（ESD）还伴随着电磁波发射，会引起种种危害。 A、MOSIC等半导体器件将被静电放电（ESD）击穿或半击穿。 MOS场效应管其栅极是从氧化膜引出，栅极与衬底

9、间是隔着一层氧化膜，当栅极与衬底间的电压超过一定值，氧化膜便被击穿，如果MOSIC，则全部报废了当施加电压于天UB=50-100V，氧化膜便会被击穿，因为栅极电容很小（约几个微微法），输入阻搞很高（约1014以上），这样，少量的电荷就会产生很高电压，电荷也很难汇漏，只要大于50V（无保护）就会烧毁，所以，只要人手一摸栅极，元件就坏了，因为人带电超过50V是平常事。 我们可以了解到集成电路对静电敏感性，各种芯片不同之处在于所能承受的耐静电压值不同。实际工用条件中，几乎20V的静电压直接接触器件就足以毁坏或降低性能。 静电放电损坏元器件使整块印刷电路板失去作用，造成经济损失； 静电放电的噪声引起机

10、器设备的误动作或故障一间接放电影响，电容放电测得结果，除产生瞬间脉冲大电流外，还会产生跨越数兆赫兹，甚至数百赫兹的强大噪声。近年来，静电放电噪声引起计算机误动作的基础研究取得很大进展。 放电时产生的电磁波进入接收机后，会产生杂音，干扰信号从而降低信息质量，或引起信息误码。 3、静电感应的危害受静电感应的物体与带电体完全等价，并有静电力学现象和放电现象的发生，如果感应物体的电阻是较小良导体时，还会发生火花放电而造成危害。 A、生产操作的车间里。 高电压设备、线路附近，人员在操作焊接、摆弄MOS器件或MOSIC时，由于静电感应，极易引起人体对器件的静电放电，从而损坏器件。 B、管道输送的空调气流（离子流），对人体吹风时相当于充电，当带电人体接触敏感器件，静电放电会击穿损坏器件。 4、对电子设备生产过程的静电危害 整机生产的各个环