電子設備的靜電危害和防護

1、電子設備的靜電危害和防護姓名：XXX部門：XXX日期：XXX電子設備的靜電危害和防護一、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，正負電荷數(shù)量相等，對外人們覺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，其中一種物體帶負電電荷的電子就會進入另一種物體內(nèi)，這樣靜電就會產(chǎn)生了。產(chǎn)生靜電的原因主要有摩擦、壓電效應、感應起電、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）從一個物體移動到另一個物體，或者從一個物體的某一個部分移動到另一部分。物體帶電以后，所帶的電荷將通過放電的各種途徑不斷消散。電荷的積聚和電荷消散是同

2、時的，當物體上電荷的積聚和電荷的消散達到動態(tài)平衡時，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姷娜绱┮?、脫衣（特別是化纖、羊毛制品）甚至空氣流動都會產(chǎn)生靜電。而靜電的電壓（強度）是由于物體的材料屬性、摩擦和相對運動能的速度、與外界環(huán)境溫度、濕度、甚至壓力都有密切的關(guān)系。而在電子設備的使用過程中，由于設備本身電子產(chǎn)品集成化程度就很高，大規(guī)模的集成電路的應用隨著外界條件的影響很難承受靜電放電時候的危害，造成主要電子設備敏感元件的損傷，甚至造成嚴重的安全事故。本文就其危害性極其防護措施作如下分析。二、靜電對電子設備的危害隨著電子信息技術(shù)的迅速發(fā)展，眾多的電子設備中采用大規(guī)

3、模的集成電路甚至超強規(guī)模的集成電路。各類整機和電子裝備內(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、集成度高的特點。這類器件對靜電越來越敏感，一旦積聚有靜電荷的靜電場可以使介質(zhì)極化，在庫侖力的作用下，懸浮在空氣中的塵埃被吸附在物體上污染環(huán)境，也會影響產(chǎn)品質(zhì)量。有些在半導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）的成品率會大大下降；另一方面，在大規(guī)模的電子設備廠房和生產(chǎn)車間，在沒有任何靜電防護措施的情況下，人在行走或搬動物體產(chǎn)生的靜電（不采?。┏^幾千伏，甚至幾萬伏。對這些器件放

4、電，或強電強感應，嚴重的使器件失效，輕則使器件受到損傷，或氧化膜中或鋁連線造成缺陷。常常導致電子設備潛在的危害，使設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，有以下幾點：（一）靜電放電時產(chǎn)生的熱效應可以作為點火源，引爆源，如石化業(yè)儲槽因靜電放電引燃易燃性儲存物質(zhì)造成儲槽大火；小則是電子設備各類微型電子元件，敏感電路過熱，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)品的損害無法正常工作，亦或芯片上累積靜電造成塵粒的吸附導致質(zhì)量破壞。（二）靜電放電引起的射頻干擾，對信息化電子設備造成電噪聲、電磁干擾，使其產(chǎn)生誤動作或功能失效。強電磁脈沖及其浪涌效應對電子

5、設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，埋下潛在的危害，使電路或設備的可靠性降低。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，且使用時須注意輻射物對電子設備人員使用者的安全。（三）靜電危害源形成的強電場不僅可以電子設備效應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，而且對許多測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，引起的強電流可產(chǎn)生強磁場，干擾電子設備的正常工作。直接影響信息化設備的正常使用。三、電子設備靜電防護基本措施靜電是無處不有，無時不在，在我們使用各類電子設備的時候，靜電時

6、時刻刻存在我們生活和工作的一切周圍。在靜電防護過程中，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)，確保靜電不對電子器件和設備帶來危害。具體防護措施有以下幾種：（一）在使用電子設備過程中靜電危害防制方法中，接地是最有效且經(jīng)濟的方法。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，因為摩擦等所能產(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，過濾器、機械設備、加油站等能產(chǎn)生靜電的電子設備設置良好的接地裝置，以保證所產(chǎn)生的靜電能迅速導入地下。裝設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，用金屬導體時應注意，接地裝置與冒出液體蒸氣的地點要保持一定距離，接地電阻不應大于10歐姆，敷設在地下的部分不宜涂刷防腐油漆。土壤有強烈腐蝕性的地區(qū)，應采用銅或鍍鋅的接地體。（二）減少摩擦的部位和強度也是減少和抑制靜電產(chǎn)生的有效方法。如在使用傳動電子設備裝置中，采用三角皮帶或直接用軸傳動，以減少或避免因平面皮帶摩擦面積和強度過大產(chǎn)生過多靜電。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，低導電系數(shù)（小于50Ps/m）液體中若含有不溶合物質(zhì)（應限制液體流速小于1m/s（此為較嚴格流速規(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)，液體流速應小于7m/s。低導電系數(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，使流入的液體不會穿透液面，減少液體的擾動，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，在不導電或低導電性能的物質(zhì)中，摻入導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電性，降低其電阻，從而消除生產(chǎn)過程中產(chǎn)生靜電的火災危險性。可以根據(jù)電子設備材料性質(zhì)，如在絕緣材料制造過程中加入碳粉、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、塑料或液體制造過程中，加入碳粉或金屬粉，可提高其導電性，成為導電性材料，而且其效果不受相對濕度的影響，但卻會改變材料本身的特性。因此環(huán)境中相對濕度的高低，會影響物質(zhì)表面導電層的效果，一般在相對濕度40%-50犯下時，其效果會降低。綜上我們不難發(fā)現(xiàn)，由于大量電子設備的使用，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