靜電培訓(xùn)教程060302

靜電—古老而年輕的命題

在公元前的希臘，人們發(fā)現(xiàn)摩擦過(guò)的琥珀能吸引小物體。我國(guó)東漢時(shí)期王充所著《論衡·亂龍篇》里“頓牟掇芥，磁石引針”新技術(shù)、新工藝的要求，將基本停頓研究的靜電又重新?lián)炱??！o電是相對(duì)生產(chǎn)、生活中廣泛應(yīng)用的流電來(lái)說(shuō)的，宏觀上指暫時(shí)停留在某處的電。標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)是：物體表面不足或過(guò)剩的靜止電荷。 （ST/T10533-94）一種處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)的電荷.(GB/T15463-95)靜電現(xiàn)象和靜電技術(shù)靜電現(xiàn)象⒈靜電放電現(xiàn)象。⒉靜電力學(xué)現(xiàn)象。靜電技術(shù)1.靜電防護(hù)技術(shù)。2.靜電應(yīng)用技術(shù)。靜電的產(chǎn)生接觸分離帶電不同物質(zhì)，其原子的得失電子的能力不同。不同的原子(包括原子團(tuán)和電子)外層電子的能級(jí)不同。當(dāng)兩種物質(zhì)緊密接觸時(shí)，其間會(huì)發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，并包含著能量的傳遞。因此，兩種物質(zhì)接觸時(shí)，界面兩側(cè)會(huì)出現(xiàn)大小相等符號(hào)相反的兩層電荷（雙電層），它們的電位差，就叫接觸電位差。摩擦帶電:就是通過(guò)實(shí)現(xiàn)較大面積的緊密接觸而產(chǎn)生雙電層，使之帶電。靜電(Electrostatic)的產(chǎn)生吸附帶電—水滴吸附空氣中的負(fù)離子而帶電。感應(yīng)帶電—不僅導(dǎo)體在電場(chǎng)中會(huì)感應(yīng)起電，電介質(zhì)在電場(chǎng)中也能感應(yīng)起電。壓力起電—壓電效應(yīng)；壓電陶瓷。熱起電—熱電耦。電解起電—電化腐蝕；電池。帶電序列按照兩種接觸物質(zhì)間雙電層的極性，把帶正電的排在前面，帶負(fù)電的排在后面。依次排列下去，可以排成一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的序列，就叫做靜電起電序列。如：⑴.＋玻璃—頭發(fā)—尼龍—羊毛—人造纖維—綢—醋酸人造絲－⑵＋石棉—玻璃—云母—羊毛—鉛—鎘—鋅—鋁—鉻—鐵—銅—鎳—銀—金—鉑－人體靜電人在活動(dòng)過(guò)程中，衣服、鞋、攜帶的工具等與其他材料（如空氣）摩擦等都可能產(chǎn)生靜電。人在活動(dòng)或工作產(chǎn)生的電壓值：(見(jiàn)下頁(yè)附圖)人體是導(dǎo)體，仍然遵循導(dǎo)體帶電的一般規(guī)則。感應(yīng)帶電、摩擦帶電、傳導(dǎo)帶電、吸附帶電等是一個(gè)獨(dú)立的，電壓經(jīng)常在變化的，隨時(shí)會(huì)引起破壞力的帶電體。

人在無(wú)防靜電防護(hù)活動(dòng)時(shí)的電壓值靜電產(chǎn)生方法靜電電壓·V相對(duì)濕度：10％~20％相對(duì)濕度：65％~90％在地毯上行走3,5001,500在乙烯樹(shù)脂地板上行走12,000250工作臺(tái)上操作6,000100說(shuō)明書(shū)的乙烯樹(shù)脂封面7,000600在工作臺(tái)系起聚乙烯袋子20,0001,200聚氨脂泡沫墊子18,0001,500備注:在相對(duì)濕度RH30％以下時(shí),純棉紡織品也是靜電源.靜電的消失（帶電體自身消失靜電）任何物體所帶的靜電如果沒(méi)有外來(lái)的補(bǔ)充，終將會(huì)消失。靜電中和①常溫常壓下，空氣中所具有的帶電粒子所中和。②帶電體本身與周?chē)鷮?dǎo)體的放電。靜電泄漏絕緣體表面泄漏和絕緣體內(nèi)部泄漏。二、靜電危害的特點(diǎn)及作用機(jī)理靜電力學(xué)效應(yīng)造成的危害—生產(chǎn)的障礙ESD(ElectrostaticDischarge)熱效應(yīng)造成的危害—危險(xiǎn)場(chǎng)所的點(diǎn)火源和引爆源，微電子器件的損傷源高壓靜電場(chǎng)引起的介質(zhì)擊穿和潛在危害ESD的電磁效應(yīng)是信息化時(shí)代電子裝備的主要危害源之一ESD對(duì)人體電擊可造成“二次”危害事故靜電感應(yīng)放電引發(fā)事故形成靜電危害的條件產(chǎn)生并積累起足夠的靜電，形成了“危險(xiǎn)的靜電源”，以至局部電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到或超過(guò)周?chē)橘|(zhì)的擊穿場(chǎng)強(qiáng)，發(fā)生靜電放電；危險(xiǎn)靜電源存在的場(chǎng)所有易燃易爆氣體混合物并達(dá)到爆炸極限，或有電火工品、火炸藥之類(lèi)爆炸危險(xiǎn)品，或有靜電敏感器件及電子裝置等靜電易爆、易損物質(zhì)；危險(xiǎn)靜電源與靜電易爆、易損物質(zhì)之間能夠形成能量耦合并且ESD能量等于或大于前者最小點(diǎn)火能或靜電敏感度。

以上三個(gè)條件缺一不可，其中一個(gè)不成立， 就不會(huì)有靜電危害發(fā)生。靜電危害形態(tài)種類(lèi)比較日本靜電事故分類(lèi)靜電危害來(lái)源百分?jǐn)?shù)粉末摩擦帶電23.0管中液體流動(dòng)帶電12.2管中噴出氣體帶電10.8橡膠或皮革牽引帶電8.6造紙用摩光機(jī)帶電1.5滾動(dòng)帶電21.6其它22.3三、靜電防護(hù)靜電積累并達(dá)到足以引起火花放電，引起爆炸。電擊工作人員、影響生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量時(shí)才去控制,否則也沒(méi)有必要。1.控制靜電起電量和電荷積聚，防止危險(xiǎn)靜電靜電源的形成；2.使用靜電感應(yīng)度低的物質(zhì)，降低場(chǎng)所危險(xiǎn)程度；3.采用綜合防護(hù)加固技術(shù)，防止ESD能量耦合。靜電安全防護(hù)原則１.遵照靜電防護(hù)原則，為防止靜電危害，可采取如下對(duì)策：

⑴.控制靜電起電率防止危險(xiǎn)靜電源的形成、減小靜電起電率的主要方法有：①減少物體間摩擦；②控制物體間的接觸分離速度和次數(shù)，同時(shí)使物體的速度緩慢變化③縮小接觸分離物體間的接觸面積，減小接觸壓力；④不要急劇剝離處于緊密接觸狀態(tài)的物質(zhì)；⑤物體表面應(yīng)保持清潔、光滑的狀態(tài)；⑥合理搭配使用摩擦帶電序列中位置靠近的材料；⑦純凈氣體避免混入雜質(zhì)等異物微粒。2.增大電荷消散速率防止電荷積聚增大電荷消散速率的主要方法有：①提高環(huán)境的相對(duì)濕度；②合理的靜電接地和搭接,使物體保持有靜電泄露通道；③使用導(dǎo)電或防靜電材料或使用抗靜電劑使物體表面電阻減小，電荷能夠通過(guò)接地裝置很快泄漏；④使用離子風(fēng)等靜電消除器，中和帶電體上的電荷，以提高電荷的消散速率，使危險(xiǎn)靜電源不能形成。３.其他對(duì)策：采用抗靜電火工品和元器件降低場(chǎng)所危險(xiǎn)程度；控制氣體混合物濃度防止爆炸事故發(fā)生；采用ESD設(shè)計(jì)和防護(hù)加固技術(shù)提高電路抗電磁干擾能力；加強(qiáng)靜電安全管理。靜電防護(hù)措施之㈠——控制靜電 的產(chǎn)生（工藝控制）

⒈材料選用，根據(jù)帶電序列，可調(diào)整生產(chǎn)物料與不同材料制成的設(shè)備發(fā)生摩擦，所帶電的正負(fù)不同而抵消。⒉降低摩擦速度或流速。靜電防護(hù)措施之㈡——接地導(dǎo)體直接接地絕緣體表面加一導(dǎo)電性覆蓋層。采用導(dǎo)電性地面。工作人員穿戴防靜電衣褲、鞋襪、手套。靜電防護(hù)措施之㈢——增濕用于絕緣體表面消除靜電隨著濕度的增加，絕緣體表面形成薄薄的水膜。水膜中含有的雜質(zhì)和溶解物質(zhì)，有較好的導(dǎo)電性，能加速靜電的泄漏。方法：噴霧加濕、掛濕布條……靜電防護(hù)之㈣——用靜電中和器(靜電消除器靜電中和器就是能產(chǎn)生電子和離子的裝置.⒈感應(yīng)式中和器。生產(chǎn)物料上的靜電在放電針上感應(yīng)出相反的電荷，在針尖附近形成很強(qiáng)的電場(chǎng)。當(dāng)局部電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)30kv/cm時(shí)，空氣被電離，并形成電暈放電；產(chǎn)生正離子和負(fù)離子，而達(dá)到中和。主要性能：電暈電流，臨界電壓。電暈電流越 大，消除靜電的效果越好；臨界電壓 越低，說(shuō)明物料上殘留的靜電電壓越低。影響因素：⑴放電針：形狀、材質(zhì)⑵結(jié)構(gòu)：針內(nèi)距離、電容量⑶安裝局限性：低于臨界電壓時(shí)，就不起作用。 ⒉高壓中和器⑴原理和種類(lèi)：高壓中和器是利用高電壓在放電針尖端附近形成強(qiáng)電場(chǎng)，使空氣電離來(lái)進(jìn)行工作的。（如右圖）種類(lèi)有：①交流高壓中和器（又分工頻交流和高頻交 流②直流高壓中和器高壓電源⑵工頻高壓中和器有直接式和感應(yīng)式工頻高壓中和器的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用。缺點(diǎn)：由于自身的交變電場(chǎng)產(chǎn)生的交替的正負(fù)離子自身會(huì)復(fù)合，所以效率較低。⑶高頻高壓中和器。優(yōu)點(diǎn)：防爆性能較好，可以做成電容間接耦合 式。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，效率較低。⑷直流高壓中和器優(yōu)點(diǎn)：效率高、作用距離遠(yuǎn)，較容易控制。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

⑸靜電中和器的重要指標(biāo)①消除靜電時(shí)間②殘余電壓③臭氧濃度(IEC60335-2-65:2003)④電氣安全(IEC60335-1:2003)、(GB4706.1-1998)⑤測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：參照IEC61340-5-1⑹放射線中和器放射線中和器是利用放射性同位素產(chǎn)生的射線使空氣電離，來(lái)達(dá)到消除生產(chǎn)物料上的靜電。放射線中和器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要外部電源，可工作在易燃易爆的環(huán)境中。但要注意存放、保管、使用，防止射線對(duì)人體的傷害和對(duì)產(chǎn)品的污染，需向國(guó)家原子能機(jī)構(gòu)申請(qǐng)審核。高頻交流離子風(fēng)機(jī)——

FC-001

特點(diǎn)：應(yīng)用當(dāng)今國(guó)際最新技術(shù)，具有獨(dú)特的高頻放電形式。具有高壓異常報(bào)警及指示功能；特殊合金材料制成放電針，使放電穩(wěn)定；體積小、重量輕、功能齊、除電性能強(qiáng)。技術(shù)參數(shù)工作點(diǎn)電源AC90-264V輸入電源220VAC/0.04A功率≤10W出風(fēng)量90-120CFM工作溫度32°F(0℃)-122°F(40℃)工作濕度10-85％RH外形尺寸140(L)×75(W)×200(H)mm重量0.8Kg離子平衡0V±5V臺(tái)式直流離子風(fēng)機(jī)——

DC-001B

特點(diǎn)：快速中和靜電。離子平衡良好；小型輕量，可用于設(shè)備；技術(shù)參數(shù)操作電壓AC110/60Hz；220V/50Hz輸入電流0.28A-0.14A功率≤30W出風(fēng)量高速：110CFM4.0M/s低速:50CfM2.5M/s操作溫度32°F(0℃)-122°F(40℃)覆蓋面積300mm×３００mm外形尺寸180(L)×75(W)×200(H)mm重量1.5Kg離子平衡0V±5V交流離子風(fēng)機(jī)——

SL-001

特點(diǎn)：快速消除靜電；小巧、精致、易操作；連續(xù)風(fēng)速調(diào)節(jié)；離子平衡指示燈；可加熱風(fēng)功能；離子針清潔毛刷；可適合三種安裝方式∶臺(tái)式懸掛式和底架式技術(shù)參數(shù)操作電壓AC110V/60Hz；AC220V/50Hz輸入電流0.4Aor0.2A操作溫度0℃-50℃重量3Kg殘余電壓0V±10V風(fēng)量45~110CFM外形尺寸170(L)×90(W)×260(H)mm交流離子風(fēng)機(jī)——

SL-002

特點(diǎn)：大范圍離子風(fēng)區(qū),風(fēng)速可調(diào)節(jié)；帶燈光照明；可加裝暖風(fēng)功能；二、三束離子風(fēng)輸出；使用范圍廣:主要應(yīng)用于電子產(chǎn)品的加工和組裝、手表和其他精密儀器的組裝、塑料薄膜的剪切；覆膜以及模具產(chǎn)品的脫模等過(guò)程.技術(shù)參數(shù)操作電壓AC110V/60Hz；AC220V/50Hz輸入電流0.5Aor0.25A出風(fēng)量80-220CFM工作溫度0℃-50℃外形尺寸610(L)×170(W)×125(H)mm重量8Kg離子平衡0V±10V交流離子風(fēng)機(jī)——

SL-010

特點(diǎn)：大范圍離子風(fēng)區(qū)，風(fēng)速可以調(diào)節(jié)；吹風(fēng)角度可以上下調(diào)節(jié)，桌上型和懸掛式可供選擇；離子平衡指示燈；可加暖風(fēng)功能。技術(shù)參數(shù)操作電壓AC110V/60Hz；AC220V/50Hz輸入電流3.3Aor1.65A出風(fēng)量45-190CFM操作溫度0℃-50℃外形尺寸680(L)×230(W)×171(H)mm重量8.8Kg離子平衡0V±10V交流離子風(fēng)機(jī)——

SL-020

技術(shù)參數(shù)操作點(diǎn)電壓AC110V/60；AC220V/50Hz輸入電流3.2Aor1.6A出風(fēng)量70-120CFM工作溫度0℃-50℃外形尺寸460(L)×225(W)×190(H)mm重量8.0Kg離子平衡0V±10V特點(diǎn)：大范圍離子風(fēng)區(qū)，風(fēng)速可以調(diào)節(jié)；吹風(fēng)角度可以上下調(diào)節(jié)，桌上型和懸掛式可供選擇；離子平衡指示燈；可加暖風(fēng)功能?？杉友b報(bào)警功能,平衡電壓超過(guò)±25V(標(biāo)準(zhǔn))時(shí)，會(huì)自動(dòng)報(bào)警，報(bào)警范圍也可以根據(jù)客戶(hù)要求設(shè)置.交流離子風(fēng)槍系列SL-004A特點(diǎn)：斯萊德離子風(fēng)槍是一種可提供強(qiáng)力風(fēng)帶物體上的手持式靜電消除器。設(shè)計(jì)應(yīng)用于大風(fēng)量除塵和中和靜電。廣泛用于精密產(chǎn)品，電子組裝生產(chǎn)線，醫(yī)藥制造等.離子的作用距離可達(dá)一米。需要和相配電源供應(yīng)器一起使用(電源供應(yīng)器需另外購(gòu)買(mǎi))。工作電壓SL-0044.6KVSL-007SL-004A4.6KVSL-007SL-004H4.6KVSL-007SL-004AA4.6KVSL-008A工作氣流壓力40-100psi輸入電流350μA重量0.5Ｋg操作溫度0℃-50℃高壓電線長(zhǎng)度3meters工作氣流速度１０m/1secSL-004SL-004HSL-004AA交流離子風(fēng)嘴系列SL-005A特點(diǎn)：斯萊德離子風(fēng)嘴是一種可使用壓縮空氣來(lái)消除靜電和灰塵的消除裝置。特別適合于人手無(wú)法接近的場(chǎng)合和環(huán)境。離子的作用距離可達(dá)一米。需要和相配電源供應(yīng)器一起使用(電源供應(yīng)器需另外購(gòu)買(mǎi))。SL-005SL-005BSL-005CSL-0054.6KVSL-007工作電壓SL-005C4.6KVSL-007技術(shù)參數(shù)10m/1sec工作氣流速度8.0Kg40~70psi工作氣流壓力3Meters高壓電線長(zhǎng)度0℃-50℃操作溫度350μA輸入電流SL-005B5.6KVSL-008SL-005A7.0KVSL-009A離子風(fēng)銅棒——

SL-006A

特點(diǎn)：外殼堅(jiān)固，易安裝，銅鋁質(zhì)材料；風(fēng)力強(qiáng)勁，除靜電迅速快捷；適用于各種惡劣工作環(huán)境；須配用SL-008電源供應(yīng)器使用。技術(shù)參數(shù)工作電壓5.6KV輸入電流230μA/M消耗氣量10LPM/hole操作溫度0℃-50℃高壓電線長(zhǎng)度２Ｍ棒標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度６００mm重量2.8Kg/M高效交流靜電棒——

SL-006

特點(diǎn)：外殼堅(jiān)固，易安裝，銅鋁質(zhì)材料；排針設(shè)計(jì)形式；高效強(qiáng)力的離子產(chǎn)生可應(yīng)用于各種惡劣工作環(huán)境；須配用SL-008電源供應(yīng)器使用。技術(shù)參數(shù)工作電壓5.6KV輸入電流０.４mA操作溫度0℃-50℃高壓電線長(zhǎng)度3Ｍ棒標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度６００mm重量１.６Kg/M離子棒系列——

SL-011ASL-011特點(diǎn)：鋁合金外殼；小型易安裝；無(wú)電擊設(shè)計(jì)；須配用SL-009電源供應(yīng)器使用。測(cè)試結(jié)果距離中和時(shí)間正負(fù)60mm0.4s0.4s80mm0.8s0.7s100mm1.5s1.3s測(cè)試電壓5Kv-500vSL-011ASL-011離子棒系列——

SL-040

特點(diǎn)：內(nèi)置獨(dú)特的高風(fēng)量氣管，能迅速的中和離子；堅(jiān)硬的鋁質(zhì)外殼；無(wú)電擊設(shè)計(jì)；可配接壓縮管；須配用SL-009電源供應(yīng)器使用。測(cè)試結(jié)果距離中和時(shí)間正負(fù)100mm0.7s0.6s150mm1.4s1.4s200mm2.1s2.0s300mm3.1s3.5s600mm7.5s6.9s測(cè)試電壓5Kv-500v離子棒系列——

SL-041

特點(diǎn)：除靜電和除塵二合一；無(wú)電擊特性，鋁質(zhì)材料；靜電棒和風(fēng)力能有機(jī)結(jié)合；能通過(guò)高速氣流，將離子直接吹至目標(biāo)表面；離子風(fēng)能快速消除靜電，防止再粘附物件上；須配用SL-009電源供應(yīng)器使用。測(cè)試結(jié)果距離中和時(shí)間正負(fù)100mm0.5s0.5s150mm0.7s0.7s200mm1.0s0.9s300mm1.7s1.7s600mm3.3s3.0s測(cè)試電壓5Kv-500v自行除靜電棒SL-181利用極細(xì)導(dǎo)電性金屬纖維與帶電體接近，雙方有極大不等的電位差，促使帶電體附近空氣離子化而使帶電體之靜電中和消除，無(wú)須加裝電源。特性：防爆、彈性柔和，耐酸