人體靜電放電的危害及防止措施

人體靜電放電的危害及防止措施隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷進(jìn)展，特別是高分子材料工業(yè)，石油化學(xué)工業(yè)、化纖工業(yè)、電子工業(yè)、爆破器材工業(yè)及航空航天工業(yè)的不斷進(jìn)展，靜電的危害，顯得越來越突出，在眾多的靜電災(zāi)難中，人體靜電放電引起的災(zāi)難占有相當(dāng)?shù)谋戎?。因此，必需加?qiáng)以對(duì)人體靜電、放電規(guī)律的爭(zhēng)辯。人體靜電放電的危害人體靜電放電引起的危害主要有以下三個(gè)方面。ESD引起元器件損壞由ESD引起的元器件的擊穿損害是電子工業(yè)，特別是電子產(chǎn)品制造業(yè)中最普遍、最嚴(yán)峻的靜電危害。在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)中，從元器件的預(yù)處理、插裝、焊接、清洗、單板測(cè)試、總裝、調(diào)試，直到包裝、貯存、發(fā)送等工序，由于接觸＿分別、摩擦、感應(yīng)等作用，都會(huì)使操作人員、工具、工作臺(tái)面、元器件、元器件包裝容器等產(chǎn)生靜電，同時(shí)可隨時(shí)對(duì)器件造成ESD損害，使這些器件內(nèi)部的電路擊穿成為廢品。其中IC、MOS管等對(duì)靜電格外敏感的元器件更要留意靜電防護(hù)。IC1.51/320231GBDRAM，其特征0.15～0.1μm0.3～0.2μm2，屆時(shí)對(duì)靜電更加敏感。ESD對(duì)元器件的損害后果導(dǎo)致其硬擊穿或軟擊穿。所謂硬擊穿是一次性造成芯片介質(zhì)擊穿、燒毀等永久性失效；軟擊穿則是造成器件的性能劣化或參數(shù)指標(biāo)下降而成為隱患，在使用時(shí)，由于器件參數(shù)變化很可能使整機(jī)運(yùn)行不正常，或運(yùn)行一段時(shí)間后不能工作。因此軟擊穿比硬擊穿帶來的危害更大。18700MOSESDESDESD184001/3。引起人體電擊 當(dāng)帶靜電人體接近接地體或人體接近帶靜電物體時(shí)，會(huì)發(fā)生靜電放電，放電電流流過人體，使人體產(chǎn)生電擊。靜電放電對(duì)人體的電擊通常不會(huì)形成持續(xù)性的電流，而是瞬間的脈沖電流，只在人體的極少部位流過。所以，靜電電擊一般不會(huì)引起痙攣抽搐和心肌抖動(dòng)等生理障礙。但是，當(dāng)遭到電擊時(shí)，手和身體的某些局部會(huì)由于這突然刺激而不自覺地抖動(dòng)、搖擺，從而引起二次損害。比方，身體失去平衡摔倒、墜落等。此外，人在經(jīng)常電擊的工作備件下工作，由于精神緊急，就會(huì)發(fā)生操作錯(cuò)誤。就人體感知電擊的極限電位與人體的靜電電容有關(guān)。一般狀況下，人體靜電容約為100～200PF之間，電擊咸知的極限電位約為1500～2500V。當(dāng)人體電壓升3000V5000V阻礙生產(chǎn)引起火災(zāi)爆炸 人體靜電放電的電大危害，就是在易燃易爆場(chǎng)所由靜電火花引起火災(zāi)爆炸，靜電火花是帶電人體發(fā)生火花放電時(shí)產(chǎn)生的。當(dāng)人體靜電的電場(chǎng)超過四周介質(zhì)〔一般是空氣〕的擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，就會(huì)將介質(zhì)擊穿，同時(shí)發(fā)出火花和聲響，這就是火花放電。在各種靜電形式中，火花放電的能量最大。人體靜電能量可按下式計(jì)策：W=1/2CV2式中，C為人體對(duì)地電容，V為人體對(duì)地電壓。當(dāng)火花放電的能量W超過四周易燃易爆物質(zhì)的最小引燃能量時(shí)，就會(huì)引起火災(zāi)爆炸。0.2MJ0.019MJ100PF0.2MJ的碳?xì)浠衔?在人體電位到達(dá)2023V時(shí),就有著火的危急。對(duì)于氫和乙炔，人體電位大于620V就是危急區(qū)域。有時(shí)在絕緣性高的地板上行走，靜電電容可能高達(dá)500～1000PF。這時(shí)，人體帶電的允許極限將更小。1986年吉林市某廠的一個(gè)反響釜發(fā)生爆炸，經(jīng)分析就是人體靜電放電引爆所致。當(dāng)時(shí)工人們身穿簡(jiǎn)潔起電的化纖衣服，在絕緣的橡膠板地面上快速走動(dòng)，人體積存了較多靜電，當(dāng)一工人把抱料的雙手伸向反響釜的投料口時(shí)，在手指與罐口之間發(fā)生火花放電，引燃了乙醇蒸氣和醋酸蒸氣，趕忙噴出一團(tuán)火花，反響釜發(fā)生爆炸。由上所述，人體靜電的危害不僅是日常生活中用塑料梳子梳頭時(shí)，聽到的放電聲，夜間脫化纖衣服時(shí)看到火花，而是由這些放電引起的一系列重大危害，它往往造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。人體靜電的產(chǎn)生及其規(guī)律 人體靜電的產(chǎn)生方式，主要有接觸起電，感應(yīng)起電和遷移吸附起電。接觸起電是一種最普遍的起電形式。它的根本原理是物質(zhì)間的電子轉(zhuǎn)移，當(dāng)兩種物質(zhì)相互接觸其間距小于25Х10-8厘米時(shí)，就會(huì)發(fā)生電子轉(zhuǎn)移。其中逸出功較低的物質(zhì)失去電子而呈現(xiàn)正電位，逸出功較高的物質(zhì)得到電子而呈現(xiàn)負(fù)電位。即在兩種物質(zhì)的接觸面上形成“偶電層”并產(chǎn)生接觸電位差。當(dāng)該兩種物質(zhì)分別時(shí)，其上局部電荷回流，但仍舊殘留有符號(hào)相反的電荷。即產(chǎn)生了靜電。人們?cè)谏钪?，人體與物體，皮膚與衣著，鞋底與地面之間不斷地產(chǎn)生接觸——分別過程，就會(huì)產(chǎn)生靜電。比方，穿尼龍羊毛混紡衣服，并坐在人造革面椅子上的人突然起立時(shí)，人體可帶上近萬伏的高壓靜電。人體感應(yīng)起電的根本原理是靜電感應(yīng)。由于人體是導(dǎo)體，所以當(dāng)人接近已帶電的物體〔或人〕時(shí)，人體兩側(cè)會(huì)感應(yīng)出正負(fù)兩種電荷。通過接觸接地設(shè)備，可將其中與原帶電體同號(hào)的電荷移向大地，而人體便帶有另一種電荷。比方，當(dāng)已帶電的人在末帶電的人背后走過時(shí)，會(huì)使后者背上感應(yīng)出與前者異號(hào)的電荷，而手上感應(yīng)出同號(hào)的電荷。當(dāng)被感應(yīng)的人觸及接地導(dǎo)體而放掉其上一種電荷〔該過程會(huì)產(chǎn)生火花或電擊，應(yīng)當(dāng)避開〕后，人身體上便只帶電者異號(hào)的電荷。遷移起電是人體與其它帶電體相接觸時(shí)，帶電體局部電荷移向人體使人體帶電，吸附起電即懸浮的帶電微粒或離子等附著于人體，使人體帶電，比方，在粉體粉碎車間，粉塵飛揚(yáng)，就會(huì)有很多帶電粉體顆粒附著在人體上，使人體帶電。人體帶電的規(guī)律① 人活動(dòng)的速度越大，則起電速率越大，飽和帶電量越大，帶電電位越高。這是由于人的活動(dòng)速度越大，引起接觸分別的時(shí)機(jī)越多的原因。比方，同是穿塑料底鞋的人在工業(yè)橡膠地面上行走，走的快時(shí)起電可達(dá)2500V800V。② 人體對(duì)地電阻越大，則人的飽和帶電量越大，帶電電位越高。這是由于人體對(duì)地電阻越大，靜電越不簡(jiǎn)潔向大地泄漏的原因。人體對(duì)地電阻的大小，主要取決于地面和鞋襪的導(dǎo)電性能。比方，地面枯燥時(shí)，人體對(duì)地電阻比潮濕時(shí)大，故而在枯燥地面上活動(dòng)的人帶電，