電子設(shè)備的靜電危害和防護(hù)

1、電子設(shè)備的靜電危害和防護(hù)姓名：XXX部門：XXX日期：XXX電子設(shè)備的靜電危害和防護(hù)一、引言眾所周知，物體內(nèi)部是帶有電荷的，而由于在一般情況下，正負(fù)電荷數(shù)量相等，對(duì)外人們覺(jué)察不到也不顯示出帶電的現(xiàn)象。我們可以用兩種不同屬性的物體相互接觸或摩擦，其中一種物體帶負(fù)電電荷的電子就會(huì)進(jìn)入另一種物體內(nèi)，這樣靜電就會(huì)產(chǎn)生了。產(chǎn)生靜電的原因主要有摩擦、壓電效應(yīng)、感應(yīng)起電、吸附帶電等。根據(jù)電荷守恒定律，電荷既不能創(chuàng)生，也不能被消滅，只能是電荷的載體（電子、離子等）從一個(gè)物體移動(dòng)到另一個(gè)物體，或者從一個(gè)物體的某一個(gè)部分移動(dòng)到另一部分。物體帶電以后，所帶的電荷將通過(guò)放電的各種途徑不斷消散。電荷的積聚和電荷消散是同

2、時(shí)的，當(dāng)物體上電荷的積聚和電荷的消散達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，物體上就出現(xiàn)穩(wěn)定的帶電現(xiàn)象，稱物體帶有靜電。在我們?nèi)粘Ｉ钪校顬槌Ｒ?jiàn)的如穿衣、脫衣（特別是化纖、羊毛制品）甚至空氣流動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生靜電。而靜電的電壓（強(qiáng)度）是由于物體的材料屬性、摩擦和相對(duì)運(yùn)動(dòng)能的速度、與外界環(huán)境溫度、濕度、甚至壓力都有密切的關(guān)系。而在電子設(shè)備的使用過(guò)程中，由于設(shè)備本身電子產(chǎn)品集成化程度就很高，大規(guī)模的集成電路的應(yīng)用隨著外界條件的影響很難承受靜電放電時(shí)候的危害，造成主要電子設(shè)備敏感元件的損傷，甚至造成嚴(yán)重的安全事故。本文就其危害性極其防護(hù)措施作如下分析。二、靜電對(duì)電子設(shè)備的危害隨著電子信息技術(shù)的迅速發(fā)展，眾多的電子設(shè)備中采用大規(guī)

3、模的集成電路甚至超強(qiáng)規(guī)模的集成電路。各類整機(jī)和電子裝備內(nèi)部包含著大量的微功耗、低電平、高集成度、高電磁靈敏度的電路和元器件。這種器件被稱之為靜電敏感（ESDS器件。它具有線間距短、線細(xì)、集成度高的特點(diǎn)。這類器件對(duì)靜電越來(lái)越敏感，一旦積聚有靜電荷的靜電場(chǎng)可以使介質(zhì)極化，在庫(kù)侖力的作用下，懸浮在空氣中的塵埃被吸附在物體上污染環(huán)境，也會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。有些在半導(dǎo)體器件塵埃吸附在芯片上，集成電路（IC）特別是超大規(guī)模集成電路（VLSI）的成品率會(huì)大大下降；另一方面，在大規(guī)模的電子設(shè)備廠房和生產(chǎn)車間，在沒(méi)有任何靜電防護(hù)措施的情況下，人在行走或搬動(dòng)物體產(chǎn)生的靜電（不采?。┏^(guò)幾千伏，甚至幾萬(wàn)伏。對(duì)這些器件放

4、電，或強(qiáng)電強(qiáng)感應(yīng)，嚴(yán)重的使器件失效，輕則使器件受到損傷，或氧化膜中或鋁連線造成缺陷。常常導(dǎo)致電子設(shè)備潛在的危害，使設(shè)備或電路的可靠性降低，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性。其主要危害概括起來(lái)，有以下幾點(diǎn)：（一）靜電放電時(shí)產(chǎn)生的熱效應(yīng)可以作為點(diǎn)火源，引爆源，如石化業(yè)儲(chǔ)槽因靜電放電引燃易燃性儲(chǔ)存物質(zhì)造成儲(chǔ)槽大火；小則是電子設(shè)備各類微型電子元件，敏感電路過(guò)熱，造成電路損傷，電路性能變壞失靈如：IC芯片遭受靜電放電而引起產(chǎn)品的損害無(wú)法正常工作，亦或芯片上累積靜電造成塵粒的吸附導(dǎo)致質(zhì)量破壞。（二）靜電放電引起的射頻干擾，對(duì)信息化電子設(shè)備造成電噪聲、電磁干擾，使其產(chǎn)生誤動(dòng)作或功能失效。強(qiáng)電磁脈沖及其浪涌效應(yīng)對(duì)電子

5、設(shè)備可以造成硬損傷或軟損傷，既可以造成器件或電路的性能參數(shù)劣化或完全失效，也可以形成累積效應(yīng)，埋下潛在的危害，使電路或設(shè)備的可靠性降低。射源所產(chǎn)生離子電流量雖然很低，不易因放電引燃易燃性環(huán)境，但靜電中和效果低，且使用時(shí)須注意輻射物對(duì)電子設(shè)備人員使用者的安全。（三）靜電危害源形成的強(qiáng)電場(chǎng)不僅可以電子設(shè)備效應(yīng)器件的柵氧化層擊穿或金屬化線間介質(zhì)擊穿，造成電路失效，而且對(duì)許多測(cè)試儀器和敏感器件的工作可靠性造成影響，靜電釋放出的磁效應(yīng)，引起的強(qiáng)電流可產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，干擾電子設(shè)備的正常工作。直接影響信息化設(shè)備的正常使用。三、電子設(shè)備靜電防護(hù)基本措施靜電是無(wú)處不有，無(wú)時(shí)不在，在我們使用各類電子設(shè)備的時(shí)候，靜電時(shí)

6、時(shí)刻刻存在我們生活和工作的一切周圍。在靜電防護(hù)過(guò)程中，將靜電完全消除是困難的，但是我們可以采取措施，將靜電的產(chǎn)生與積聚控制在最少的限度內(nèi)，確保靜電不對(duì)電子器件和設(shè)備帶來(lái)危害。具體防護(hù)措施有以下幾種：（一）在使用電子設(shè)備過(guò)程中靜電危害防制方法中，接地是最有效且經(jīng)濟(jì)的方法。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，因?yàn)槟Σ恋人墚a(chǎn)生的最大靜電電流為10-4A,若是人為的操作（最大速度約為1m/s）所所產(chǎn)生的最大靜電電流約為10-6A。在生產(chǎn)工作環(huán)境條下，過(guò)濾器、機(jī)械設(shè)備、加油站等能產(chǎn)生靜電的電子設(shè)備設(shè)置良好的接地裝置，以保證所產(chǎn)生的靜電能迅速導(dǎo)入地下。裝設(shè)接地裝置管道與容器之間產(chǎn)生電位差，在其連接處，特別是在靜電放電可引

7、起燃燒的部位，用金屬導(dǎo)體時(shí)應(yīng)注意，接地裝置與冒出液體蒸氣的地點(diǎn)要保持一定距離，接地電阻不應(yīng)大于10歐姆，敷設(shè)在地下的部分不宜涂刷防腐油漆。土壤有強(qiáng)烈腐蝕性的地區(qū)，應(yīng)采用銅或鍍鋅的接地體。（二）減少摩擦的部位和強(qiáng)度也是減少和抑制靜電產(chǎn)生的有效方法。如在使用傳動(dòng)電子設(shè)備裝置中，采用三角皮帶或直接用軸傳動(dòng)，以減少或避免因平面皮帶摩擦面積和強(qiáng)度過(guò)大產(chǎn)生過(guò)多靜電。物質(zhì)因摩擦而產(chǎn)生靜電，降低摩擦速度可緩和靜電的產(chǎn)生，防制靜電危害的產(chǎn)生，液體輸送至貯槽或容器，低導(dǎo)電系數(shù)（小于50Ps/m）液體中若含有不溶合物質(zhì)（應(yīng)限制液體流速小于1m/s（此為較嚴(yán)格流速規(guī)定，如果考慮管徑大小，將影響限制流速），若液體中不含

8、有不溶合物質(zhì)，液體流速應(yīng)小于7m/s。低導(dǎo)電系數(shù)液體流入貯梢或容器，造成的噴濺亦是產(chǎn)生靜電的原因，應(yīng)極力避免液體所產(chǎn)生的噴濺，可將液體流入口降低至容器底部，或由容器底部的管路流入，使流入的液體不會(huì)穿透液面，減少液體的擾動(dòng)，避免增加靜電的產(chǎn)生。降低靜電荷產(chǎn)生的速度，可減低靜電荷累積程度，不易達(dá)成靜電放電的發(fā)生，但一般工廠中由于制度要求及物質(zhì)特性，降低速度較適用于液體的輸送作業(yè)。（三）添加抗靜電材料，在不導(dǎo)電或低導(dǎo)電性能的物質(zhì)中，摻入導(dǎo)電性能較好的填料和防靜電劑，或在物質(zhì)表層涂抹防靜電劑等方法增加其導(dǎo)電性，降低其電阻，從而消除生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生靜電的火災(zāi)危險(xiǎn)性?？梢愿鶕?jù)電子設(shè)備材料性質(zhì)，如在絕緣材料制造過(guò)程中加入碳粉、抗靜電液或金屬纖維等，使物質(zhì)成為抗靜電材料或?qū)щ娦圆牧?。在橡膠、塑料或液體制造過(guò)程中，加入碳粉或金屬粉，可提高其導(dǎo)電性，成為導(dǎo)電性材料，而且其效果不受相對(duì)濕度的影響，但卻會(huì)改變材料本身的特性。因此環(huán)境中相對(duì)濕度的高低，會(huì)影響物質(zhì)表面導(dǎo)電層的效果，一般在相對(duì)濕度40%-50犯下時(shí)，其效果會(huì)降低。綜上我們不難發(fā)現(xiàn)，由于大量電子設(shè)備的使用，并受作業(yè)環(huán)境分析、作業(yè)程序分析、物質(zhì)特性分析，靜電產(chǎn)生的原因是不同的，其造成的危害之也不盡相同