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静电对家电制造的影响以及设计预防




关键词:

  引言

  人们对静电现象并不陌生,当你看电视接触屏幕时会有电击麻木的感觉;当你脱下化纤毛衣时,可以听到“劈啪”的放电声,在黑暗中甚至会看见火花;你在日常生活中所感觉到、听到甚至看到的其实就是静电在放电,大自然中的雷电实质也是一种强大的静电放电现象。

  现在,静电已成了人们的亲密“伴侣”,对这种放电现象已经习惯,尽管它有时给人们带来不适,但这一切对人体来说并没有产生什么直接的危害。但对于电子设备而言却不同了,半导体器件的高密度、高增益对静电放电越来越敏感,MOS 电路的击穿仅为100 V,而新的器件仅为30 V 左右。静电放电(ESD)的危害性及静电防护的重要性,在现代电子制造业,越来越被人们所重视。事实上,ESD有关的损害继续给世界的电子制造工业带来每年数十亿美元的代价。

  静电产生的原因

  静电

  我们知道,物质都是由分子组成,分子是由原子组成,原子中有带负电的电子和带正电的质子组成。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。但是电子环绕于原子核周围,一经外力即脱离轨道,离开原来的原子而进入其他的原子,使原子因缺少电子数而带有正电现象,另外的原子因增加电子数而呈带负电现象。这种物体表面所带过剩或不足的相对静止不动电荷,称之为静电。引起静电的方式通常有固体起电、感应起电、摩擦起电、人体带电等等。

  人体带电主要有三种形式。一是接触分离带电,即人在活动中衣服之间,与外界物质之间的摩擦,鞋与地面接触分离。二是感应带电;三是吸附带电,当人体在具有带电微粒空间活动时,由于带电微粒被人体所吸附,使人体带电。某些外界因素对静电产生的影响非常大,最主要的要数人体和湿度了。

  人为因素

  由于人在不停地运动,人的身体很容易带上静电荷;人的皮肤、头发和身体这样的绝缘材料会储存相当大数量的静电荷;由于人在操作,会将人体的静电传输(发射)电荷到元器件或设备上。

  低湿度(空气干燥)

  湿度对静电的积累和消散的影响很大,湿度较低时,静电电位高;湿度较高时,静电电位低。这主要因为湿度较高时,绝缘材料表面吸附了水分子(有时还有导电杂质)而降低了绝缘,便于静电泄漏。不同物质受湿度影响不同,吸湿性大的,容易被水份润湿,受湿度影响较大;吸湿性小,受湿度影响也小。如玻璃表面,易被水润湿,而石蜡、聚四氟乙烯等不易被水润湿的物质,受湿度的影响较小。

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