防静电理论\常识
来源:www.delesd.com 更新时间:2012/8/7 10:05:28浏览量:
静电产生的原因:
常用物品的摩擦起电序列:
下表中越靠左侧的物品,越易产生负电荷;反之,越靠右侧的物品,越易产生正电荷。亦即,在序列中距离越远的物品之间相互接触分离或摩擦,产生的静电电位就越高。
(-) (+)
聚乙烯 金 银 铜 硬橡皮 棉花 纸 铝 羊毛 尼龙 人的头发 玻璃 人手
典型的静电电压:
静电电荷源 测得的电压(V)
10%--20%RH 65%--90%RH
走过地毯 35000 1500
在聚烯烃类塑料地面行走 12000 250
工作台旁操作的工人 6000 100
翻动聚乙烯膜封皮的说明书 7000 600
从工作台拾起普通聚乙烯袋 20000 1200
垫有聚氨酯泡沫的工作椅 18000 1500
2.静电在工业生产中造成的危害
静电的产生在工业生产中是不可避免的,其造成的危害主要可归结为以下两种机理:
其一:静电放电(ESD)造成的危害:
(1) 引起电子设备的故障或误动作,造成电磁干扰。
(2) 击穿集成电路和精密的电子元件,或者促使元件老化,降低生产成品率。
(3) 高压静电放电造成电击,危及人身安全。
(4) 在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾。
其二,静电引力(ESA)造成的危害:
(1) 电子工业:吸附灰尘,造成集成电路和半导体元件的污染,大大降低成品率。
(2) 胶片和塑料工业:使胶片或薄膜收卷不齐;胶片、CD塑盘沾染灰尘,影响品质。
(3) 造纸印刷工业:纸张收卷不齐,套印不准,吸污严重,甚至纸张黏结,影响生产。
(4) 纺织工业:造成根丝飘动、缠花断头、纱线纠结等危害。
静电的危害有目共睹,现在越来越多的厂家已经开始实施各种程度的防静电措施和工程。但是,要认识到,完善有效的防静电工程要依照不同企业和不同作业对象的实际情况,制定相应的对策。防静电措施应是系统的、全面的,否则,可能会事倍功半,甚至造成破坏性的反作用。
静电放电(ESD)控制大纲要求
控制大纲计划 分级 设计保护(不包括零件设计) 保护区 保护罩 操作程序 培训 硬件标记 文件 包装 质量保证规定检查和评定
失败分析
设计 -
生产 - -
检查和试验 - -
贮存和运输 - - -
安装 - - -
维护和修理 - -
注:" "表示考虑,"-"表示不考虑
美国联邦标准FS209的空气洁净度级别
级别名称 0.1um 0.2um 0.3um 0.5um 5um
容积单位 容积单位 容积单位 容积单位 容积单位
国际单位 英制单位 (m3)(ft3) (m3)(ft3) (m3)(ft3) (m3) (ft3) (m3) (ft3)
M1.5 1 1240 35.3 265 7.50 106 3.00 35.3 1.00 .......
M2.5 10 1240 350 26500 750 1060 30.0 353 10.0 .......
M3.5 100 ... ... 26500 750 10600 300 3530 100 .......
M4.5 1000 ... ... ... ... ... ... 35300 100 247.7 7.00
M5.5 10000 ... ... ... ... ... ... 353000 1000 2470 70.0
M6.5 100000 ... ... ... ... ... ... 3530000 100000 247000 700
气载微业洁净等级(ISO 14644-1)
ISO Classification Number Maxlmum Concentration limit(particles/M3of air)
equal to or larger than considered sizes shown bolew
0.1um 0.2um 0.3um 0.5um 1um 5um
ISI01 10 2
ISI02 100 24 10 4
ISI03 1,000 237 102 35
ISI04 10,000 2,370 1020 352 83
ISI05 100,000 237,000 10,2000 3,520 832 29
ISI06 1,000,000 237,000 102,000 35,5200 8,320 293
ISI07 352,000 83,200 2,930
ISI08 3,520,000 832,000 29,300
ISI09 35,200,000 8,320,000 293,000
一些器件型的静电敏感电压值
VMOS 30-1800 运算放电器 190-2500
MOSEET 100-200 JEFT 140-1000
GaAsFET 100-300 SCL 680-1000
PROM 100 STTL 300-2500
CMOS 250-2000DTL
380-7000
HMOS
50-500
肖特基二极管
300-3000
E/DMOS
200-1000
双极型晶件管
380-7000
ECL
300-2500
石英压电晶体器件
<10000
静电现象是一种常见的带电现象,如在干燥天气里用塑料梳子梳头,可听到“噼啪”放电声。静电的利用,可以列出电喷漆、静电除尘、静电植绒、静电复印等很多例子,但这些都是利用由外来能源产生的高压静电场来进行工作的,和下面叙述的生产工艺过程中产生的有害静电不完全一样,以下着重讲述静电的产生、静电的危害及消除静电危害的措施。
一、静电的产生 物质是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子是由原子核和其外围电子组成的。两种物质紧密接触后再分离时,一种物质把电子传给另一种物质而带正电,另一种物质得到电子而带负电,这样就产生了静电。在生产中常见的静电现象有:摩擦带电、流动带电、喷出带电、冲撞带电、破裂带电、飞沫带电等等。
二、静电的危害 静电的危害方式主要有以下三种类型:
1.火灾或爆炸 火灾和爆炸是静电最大的危害。静电电量虽然不大,但因其电压很高而容易发生放电,产生静电火花。在具有可燃液体的作业场所,如油品装运场所等,可能由静电火花引起火灾;在具有爆炸性粉尘或爆炸性气体、蒸气的场所,如煤粉、面粉、铝粉、氢气等,可能由静电火花引起爆炸。
2.电击 静电造成的电击可能发生在人体接近带静电物质的时候,也可能发生在带静电荷的人体接近接地体的时候,此刻人体所带静电可高达上万伏。静电电击的严重程度与带静电体储存的能量有关,能量越大,电击越严重。带静电体的电容越大或电压越高,则电击程度越严重。 在生产工艺过程中产生的静电能量很小,所以由此引起的电击不会直接使人致命。但人体可能因电击坠落、摔倒,引起二次事故。此外,电击还能引起工作人员精神紧张,影响工作。
3.妨碍生产 静电会妨碍生产,或降低产品质量。在纺织行业,静电使纤维缠结、吸附尘土,降低纺织品质量;在印刷行业,静电使纸线不齐、不能分开,影响印刷速度和印刷质量;在感光胶片行业,静电火花使胶片感光,降低胶片质量;在粉体加工行业,静电使粉体吸附于设备上,影响粉体的过滤和输送;静电还可能引起电子元件的误动作;干扰无线电通讯等。