防静电检测方法课件.doc

防静电检测方法
1术语和定义
表面电阻（surface resistance ）：两个特定的放置于材料同一面的电极之间的电压与它们通过电
流的比值。

体电阻（volume resistance ）：单位厚度上的直流电压，与通过材料的单位面积电流的比值，测
试电极放置于材料相对面的对应位置。

接地电阻（Earth Resistance ）：被接地体与地下零电位面之间的接地引线电阻、接地器电阻、
接地器与土壤之间的过渡电阻和土壤的溢流电阻之和。

摩擦起电（Triboelectrification ）：用摩擦的方法使两物体分别带有等值异号电荷的过程。

衰减时间（decay time ）：静电电压从峰值电压降低到给定比例的时间。

例如：在15%相对湿度的情况下，静电电压从2000V降低到100V的衰减时间小于等于1秒。

屏蔽泄漏电压：因屏蔽体外部的高电场而使屏蔽体内部获得的感应电场电压或外部高电场穿透屏蔽
体衰减的残留电场电压，又称屏蔽残余电压。

静电中和（Electrostatic Neutralization ）：带电体上的电荷与其内部和外部相反符号的电荷
（电子或离子）的复合而使所带静电部分或全部消失的现象。

2防静电参数测试方法
防静电主要参数及测试仪器
测试项目测试仪器
表面电阻表面电阻测试仪
兆欧表
体电阻、系统电阻兆欧表
万用表
接地电阻接地电阻测试仪
万用表
兆欧表
静电电压、摩擦电压、衰减时间静电场测试仪/ 静电电压测试仪
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秒表
、CHARGE PLATE MONITOR
试仪
离子风机离子平衡度静电
场测
仪
试
屏蔽残余电压屏蔽残余电
压测
定合格（有准用标
量检
签），并在有效期内。

所使用的仪
经计
检验
器必须
2.1 防静电测试仪器介绍
场测
试仪
机离子平衡
、兆欧表、静电
、离子风
专用防静电
试仪
仪器主要有：简
测试
易表面电阻测
测试
、腕带
仪和人体综
阻测
试
合电
阻测
合电
试仪
压测
、屏蔽残余电
试仪
仪、人体综
试仪
、腕带
度测
测试。

仪的校准仪
2.1.1 手持式简易表面电阻测试仪
试量程为
简易表面电
，测
10
阻测
试仪
3~1012 Ω，适用于测试平面材料，通过测试结果可以分辨被测和绝
缘类。

耗散类
导
、静电
体
材料为
类
1×10
由于静电
耗散材料的表面电阻为
4Ω≤Rs＜1×1011Ω，因此测试仪面板指示的1011 Ω档（面板材料，不是静电耗散材料。

的黑色圆
绝缘
）修正为
圈处
用接地线，把接地线
器表面的接地孔，另一度端
配有一根专
的香蕉插头插入仪
试仪
简易表面电
阻测
上，可以测
试
的接地电阻。

垫
台
在防静电台垫
鱼夹在接地母线
平压
上，把表面电
的鳄
阻测
试仪
试
仪
阻测
便携式表面电
OHMS PER SQUARE
103 10 4 10 5 106 107 10 8 10 9 1010 1011 1011
CONDUCTIVE STATIC DISSIPATIVE
INSULATIVE
极
测试电
TEST GROUND
被测材料
绝缘
平板
试
仪
阻测
1简
图
易表面电
兆欧表
极两个，适用于测
试电
结
测试
试平面材料，通过
，配有两根连线
公司表面电
阻测
和2Kg重的测
试仪
缘类，可以测
试材料表面电阻和体积电
电阻），
耗散类和绝
阻（或系统
、静电
果可以分辨被测
导
材料为
体
类
极连
接起来，两个电极放置在材料的同一表面即可测
试表面电
试电
阻，两
测
和两个测
线
把两根连
试仪
把
B M80/2的测
可直接使用兆欧
电阻。

型号为
试仪
试
个电
积
极放置在材料的两个表面的相对位置可以测
体
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表和两根连线来测试接地电阻和低阻。

图2 表面电阻测试仪
2.1.2 静电场测试仪
静电场测试仪有两种型号，普通型ESD42721，高精度型MODEL 520，都采用非接触型的电场感应测试方式。

两个仪器都配有一根接地线，静电电压测试时接地线接地可以提高测量的准确性。

ESD42721的测试量程＜20KV，精确度为10V，适于测试较大的平面分布电场。

MODEL 520的的测试量程＜2KV，精确度为1V，适于平面和某点电场精确测试。

图3 静电场测试仪MODEL 520 图4 静电场测试仪ESD42721
2.1.3 离子风机离子平衡度测试仪
离子风机离子平衡度测试仪由静电电压发生器、静电场测试仪ESD42721、金属隔离测试板组成，静电电压发生器产生1000V静电电压。

参见图5。

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图
机离子平衡度测试
仪
5离子风
2.1.4 CHARGE PLATE MONITOR
CHARGE PLATE MONIT型O R号为M ODE 156A 可用于测试离子风机的离子平衡度和衰减时间，静电。

参见图6。

电压
生器产
压发
生1000V静电
6CHARGE PLATE MONITOR 156A
图
2.1.5 屏蔽残余电压测试仪
C harleswater 19380 ，由静电电压发生器、测试电极、辅助金属
型号为
试仪
屏蔽残余电
压测
探测
器的测
10V～300V。

参加图
，静电
试量程为
电压
探测
板、静电
成，静电
器组
发生器产
生1000V的静电
7。

试
压测
仪
7屏蔽残余电
图
阻测
试
表面电
12 Ω。

行，绝
缘平面表面电
阻要求≥1×10
缘平面上进
材料放置在绝
测试
表面电
阻需要把被测
2.1.6简易表面电阻测试仪W RSTG33测0试表面电阻
试时
距依据标准固定不变，测
材料放置在绝缘的平面上，
间
把被测
的两测
极
阻测
简易表面电
试仪
试
钮
，使测
试电
按
极和材料
平置在材料表面，手指施加适当压力（2~4千克力）压触测
表面电
试
阻测
试仪
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表面接触良好，指示灯发亮档即为测试读数。

参见图8。

11
简易表面电阻测试仪的10
Ω档修正为绝缘材料类别，不是静电耗散材料。

使用简易表面电阻测试仪测试表面粗糙不平的软性材料时，如泡沫板、气珠袋等，需要加大测
试压力，可以施加到4~6千克力的压力，以保证测试电极和材料表面接触良好，测试准确。

图8 表面电阻测试
2.1.7 采用表面电阻测试仪测试表面电阻
测试材料表面电阻选择100V D C档，把被测材料放置在绝缘平面上，测试电极平稳地放在材料表面，
拨动测试按钮可以直接读取数值。

测试电极的距离一般可以选择1m左右，根据测试对象的不同测试电极
的间距可以适度调整。

测试电极100V DC 兆欧表
φ50 2kg
R
1m
被测对象
绝缘平面
图9 表面电阻测试
测试时要保持被测试表面和探头与被测体的接触面清洁、测试电极和被测表面接触良好。

每个样本在内、外表面随机选择三个测试点，每个测试点测试五次取平均值。

只有每个测试点都符
合防静电性能指标才为合格，否则为不合格。

2.2 静电电压、摩擦电压及其衰减时间测试
测试静电电压采用非接触静电场测试仪，主要两种，一种是能精确到1伏TREK公司520型，如图12；另一种是只能精确到10伏ESD SYSTEM公S司42721 型，如图13。

测试静电电压时测试探头与被测件的距离保持在1英寸左右
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图12 静电场测试仪图13 静电场测试仪
测试时静电场测试仪的接地端要接地，保证测试读数准确。

TRCK公司520型可以测试小面积的和一点的静电，而ESD SYSTEM公S司42721 型只能测试较大面积的静电。

1) 摩擦电压测试方法：
手持干燥和干净的棉布以每分钟120次的速度，施加适当的压力（2～4千克力），单向摩擦待测物品表面，摩擦次数为20次。

再用测试仪测其静电压。

2) 静电衰减时间测试方法：
被测物体充电或摩擦后具有较高的静电电场强度，采用静电场测试仪立即测试其静电电压并记
录开始时间，保持测试状态不变，观察静电电压逐步降低到要求数值时的时间段即为静电衰减时间。

每个样本内、外表面随机选择三个测试点，每个测试点测试五次取平均值。

只有每个测试点都符合
防静电指标才为合格，否则为不合格。

2.3 离子风机离子平衡度测试
离子风机的离子平衡度测试采用简易离子风机离子平衡度测试仪，参见图15。

首先用静电发生器产生1KV静电并传导到静电探测仪的隔离金属测试板上，如图15所示，然后将带隔离测试板的静电探测仪
a. 移至如图10所示的测试点①和③，检验离子风机的消电时间（从1KV下降至100V）；
b. 移至有效范围（长度：距离离子风机1~4feet ；宽度：距离中心线±6英寸）内的任意测试
点，检验离子平衡度（即消电所能达到的最低值）。

隔离测试板
离子风机
静电发生器
静电探测仪
1ft 2ft 3ft 4ft 5ft
6in
1.00 中心线
1 2 3 4
6in
测试点
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图15 离子风机离子平衡度测试
注意：测试过程中隔离金属板不能碰触任何物体。

2.4 接地电阻测试
2.4.1 防静电地极的接地电阻测试
测试仪器：接地电阻测量仪
测试方法，参见图17。

1) 将被测试地极用导线接于仪器端子E；
2) 在相同直线方向20m、40m潮湿土地处，分别插入电位探测针及电流探测针，各接于仪器端
子P、C；
3) 设置“倍率盘”倍数；
4) 自缓至快摇动仪器手柄，达到约120r/min ，调整“测量标度盘”，指针指于零位时，读数
乘以倍率标度，即为接地电阻值；
5) 按测试步骤c、d反复测试3~5次，取平均值。

E
P
C
地电阻测量仪
地极
电位探针电流探针
20m
40m
图17 防静电地极接地电阻测试
2.4.2 防静电地面接地电阻测试
测试仪器：兆欧表和探头
测试方法，参见图18。

1) 按图18的a、b所示，划分测试网格；
2) 按图18的c、d所示，随机选定测试点；
3) 将待测地面全部网格看做样本大小（批量范围），以一般检查水平II ，确定样本大小字码；
再用“正常检查一次抽样方案”。

4) 按图18的e 所示，测试地面表面电阻。

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5) 按图18的f 所示，测试地面对地极母线电阻。

地网铜带
测试点
间隔尺寸材料尺寸
c、平行地线网
a、水磨石地面
b、铺设地面
地网铜带
测试点
测试电极
φ50 2kg
100V DC 兆欧表
湿滤纸垫
R
0.9~1.0m
防静电铺设地面
e 地面表面电阻测试
d、方格地线网
100V DC 兆欧表
R
测试电极
接地母线
φ50 2kg
防静电地面
f 地面对地极母线电阻测试
图18 地面表面电阻和地面接地电阻测试
2.4.3 设备、仪器、工具的接地电阻测试
测试仪器：兆欧表和万用表
测试方法：分硬接地测试和软接地测试
硬接地测试：用兆欧表或万用表的欧姆档测试仪器、设备、工具上的金属接地点到接地母线之间的
电阻。

软接地测试：用兆欧表的MΩ档、测试极一端连接测试点，另一端连接接地母线，采用系统电阻测试方法进行测试。

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2.5 防静电台垫、地垫的防静电性能测试
防静电台垫和地垫的测试方法相同，主要测试表面电阻和接地系统电阻。

随机选定测试点，每个工作台垫/ 地垫的每个测试项目不得少于3个测试点，取平均值。

测试方法：
按照表面电阻测试方法测试台垫、地垫表面电阻；
按图19-a 所示，用兆欧表测试工作台面对腕带插孔电阻；
按图19-b 所示，用兆欧表测试工作台面对地系统电阻/ 接地电阻。

100V DC 兆欧表100V DC 兆欧表
R
R 测试电极
φ50 2kg
测试电极φ50 2kg 腕带插孔
a 工作台面对腕带插孔电阻
b 工作台面对地系统电阻
图19 工作台面防静电测试
2.6 人员防静电装备的防静电性能测试
2.6.1 工衣、工帽、手套的测试方法
工衣、工帽、手套主要测试表面电阻和摩擦电压。

随机选定测试点，每个样品每个测试项目不得少于5点，取平均值。

工衣、工帽、手套的表面电阻测试方法相同，在绝缘平面上进行测试。

工衣需要测试袖对袖、片对片、同一片上两点之间的表面电阻。

工衣表面电阻测试参见图20。

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图20 工衣表面电阻测试
2.6.2 工鞋、鞋跟的测试方法
工鞋主要测试体积电阻和人体穿着时的系统电阻。

按图21所示，用兆欧表测试鞋底体积电阻（内电极由总重量为4KG，直径为5MM的钢球组成）。

由于工鞋底面过笮或不平，电极重量有限，压力不足，电极和工鞋底面不能良好接触导致测试误差较大。

因此工鞋的测试可以按照人体穿着工鞋的实际情况测试人体和工鞋的系统电阻。

100V DC 兆欧表
R 测试电极
φ50 2kg
辅助电极
图21 工鞋体积电阻测试
防静电鞋跟需要测试鞋跟的体积电阻和鞋跟带到鞋跟底部的系统电阻。

鞋跟的系统电阻可以按照人体穿着鞋跟的实际情况进行测试（人体和鞋跟的系统电阻）。

2.6.3 腕带的测试方法
腕带的内表面表面电阻、腕带的外表面表面电阻、腕带的电缆连接系统电阻、人体佩带腕带的系统
接地电阻需要进行分别测试。

测试方法：
按图22-a 所示，用万用表测试腕带内表面对电缆扣的表面电阻。

按图22-b 所示，用万用表测试腕带连接电缆系统电阻。

腕带的外表面表面电阻就是用兆欧表测试腕带外表面对电缆扣的表面电阻。

万用表
（×10kΩ）
腕带扣
a 腕带内表面表面电阻
图22 腕带系统电阻测试
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2.7 周转工具的防静电性能测试
2.7.1 周转箱、托盘、器件盒的测试
周转箱、托盘、器件盒主要测试表面电阻、体积电阻和摩擦电压。

随机选定测试点，每个样品每个测试项目不得少于3点，取平均值。

按照图23，用兆欧表测试器具的表面电阻和体积电阻。

100V DC 兆欧表
100V DC 兆欧表
R
器具
R
测试电极
φ50 2kg
测试电极
φ50 2kg
板状辅助电极
a 器具表面电阻测试
b 器具体电阻测试
图23 器具防静电性能测试
2.7.2 周转车的测试
周转车主要测试其对地系统电阻。

随机选定测试点，不得少于5点，取平均值。

按照图24，用兆欧表测试物流车台面对地的系统电阻。

测试电极φ50 2kg
100V DC 兆欧表
物流车
R
板状辅助电极
图24 周转车的系统电阻测试
周转用的成形泡沫工具、包装材料的测试方法参照《防静电包装材料技术规范》。

2.8 防静电小工具的防静电性能测试
防静电小工具主要有毛刷、镊子、吸笔、吸锡器、IC起拔器、防静电粘胶纸等，它们的测试项目主要有表面电阻和摩擦电压。

3 附录：
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附录A ：各类防静电参数指标要求（表）
测试项
目 接地电阻
表面电阻
体电阻 系统电阻 摩擦电压检测周期 （Ω）
（Ω）
（Ω）
（Ω）
（V ）
（至少 ）
防静电地极 接地母线与大地之
每半年
间：＜ 4
仪器设备、装
与接地母线之间：
每月
备、工具
硬接地＜ 1；
软接地 1×10
6
≤ Rg ＜1×
9
10
防静电 地板
与接地母线之间： 0.1 ×10
6≤ R g ＜1 6≤ R g ＜1
9
×10
0.1 ×10 6≤ Rs 6≤ Rs 9
＜1×10
＜100 每月
防静电与接地母线之间： 每天
烙铁头
要求＜ 5
可接受＜ 20
腕带人体腕带接地电腕带内表面对每天（只检测
阻： 0.75 ×10
6≤
6≤
6
Rg ≤ 10×10
电缆扣电阻： ≤ 20K ； 腕带
系统电 阻是否通过）
腕带外表面对 电缆扣电 阻： >1 ×10
7
；
腕带连
接电缆 电阻：
6
>0.8 ×10
6
~<1.2 ×10
工鞋、
鞋跟
0.75 ×10
6≤
R ≤
6≤
R ≤
6
100×10
0.5 ×10 6≤ Rv 6≤ Rv 6
≤ 50×10
0.75 ×10 6≤ R ≤ 6≤ R ≤
6
100×10
＜100 每天（只检测
工鞋、鞋跟系 统电阻是否 通过）
台垫、 地垫
0.75 ×10 6≤ Rv ＜1
6≤ Rv ＜
1
9
×10
1×10 6≤ Rs ＜ 6≤
Rs ＜
1×10 1×10 1×10
9
( 正面 ) 3≤ Rs ＜ 5( 反面 )
1×10
6≤
Rv ＜
6≤
Rv ＜
9
1×10
＜100 每季度
工衣、工帽、
手套
0.1 ×10
6≤ Rs 6≤ Rs
＜1×10
10( 点 ＜100 每季度
与点、袖对 袖、片与片 )
9
＜1×109
＜ 1×10
9
工作椅
＜1×10
＜100 每季度
（椅面对脚轮、
椅面对
靠背）
防静电
周转箱、托盘
、器
件盒1×103≤
Rs＜
3≤Rs＜
9
1×10
1×103≤Rv＜
3≤Rv＜
9
1×10
＜100 每季度
防静电
周转
车1×10
3≤Rs＜
3≤Rs＜
1×10
9（导
轨
槽）1×106≤Rs
＜1
6≤Rs＜1
9
×10
＜100 每季度
专业
知识
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测试
项
目接地电
阻表面电阻体电
阻系统
电
阻摩擦电
压检
测周期
（Ω）（Ω）（Ω）（Ω）（V）
（至少）
防静电传送带0.75 ×10
6≤R g＜1
6≤R g＜
1 1×106≤
Rs＜
6≤Rs＜
1×106≤Rv＜
6≤Rv＜
＜100 每季度
9 9
×10 1×10
11 屏蔽袋＜1×10
9
1×10
11
＜1×10
＜100
每季度
（屏蔽残余
电压
＜
100V）
4 ＜1×104 ＜100 每季度导电
材料＜1×10
耗散材料1×10
4 ≤Rs
4 ≤Rs
11
＜1×10 1×104≤Rs＜
4≤Rs＜
11
1×10
＜100 每季度
11 ≥1×1011 每季度绝缘
材料≥1×10
离子风
机消电
时间
T1000→100：<2s（高速）
每月（距离风扇1ft处
）<3s（低速）
离子平衡度：≤±15V
或参照仪器说
明书
显示器静电
感应
电压
＜100V 每月
防静电
液（抗
静电
剂
）防静电液均匀涂覆绝缘材料表面后其表面电阻应满足：1×10
6Ω≤Rs＜1×
6Ω≤Rs＜1×
109Ω。

每月
其它防静电参数指标
与耗散材料同每季度（防静电
毛
刷、镊
子、吸
笔等）
4 参考资料
制定本规
范参考的一些文献，但没有直接引用里面的条文：
序号编
号或出处
名称
1电子设备制造防静电技术要求
2 通信机房静电防护通则
3 ESD ADV11.2:1995 Triboelectric charge accumulation testing.
4 ANSI ESD S11.11:1993 Surface resistance measurement of static
dissipative planar materials.
5 ESD STM11.12:2000 Volume resistance measurement of static
dissipative planar materials.
6 ANSI ESD S11.31:1994 Evaluating the performance of electrostatic
discharge shielding bags.
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知识
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