静电控制原理

静电控制原理

1．静电泄漏和耗散

静电泄漏是通过替换电子生产过程中接触到的各类绝缘物（包括各种工装夹具和制品）而改用防静电材料并使之接地来完成的。

1．1防静电材料：从防静电原理方面可以将其分为三类：导静电、静电耗散、电磁屏蔽耗散复合类。

1．1．1 分类：

静电屏蔽类：ρ<10e4Ω.cm

导静电类：ρ<10e6Ω.cm、10e7Ω.cm

静电耗散类：10e6Ω.cm <ρ<10e11Ω.cm

静电绝缘类：ρ>10e11Ω.cm

1．1．2 导静电材料：

静电荷可以在导静电材料表面自由分布，受到摩擦时，正负电荷可迅速扩散泄漏而不产生静电。

1〕导静电材料置于静电场中，其表面积累静电荷，必须将其接地才能将表面积聚的静电荷泄漏。

2〕导静电材料可以用于SSD器件生产装配环境中。

3〕电阻率很小的导静电材料不适于用作ESD防护包装。因为这种包装置于静电场中，表面积聚的静电荷可向器件放电造成器件失效。

1．1．3 静电耗散材料：

静电耗散材料的电阻率高于导静电材料，静电荷在其表面移动速率大大低于静电导体。

1〕静电耗散材料受到摩擦时，在其表面产生的静电荷可以较快扩散和泄漏。

2〕因其较高的电阻率，不会造成材料放电。因此可以用来作ESD防护包装。

3〕可用于一般的SSD器件生产装配环境中。

4〕此种材料使用时，通常也要采取接地措施。

1．1．4 电磁屏蔽耗散复合材料：

电磁屏蔽耗散复合材料是屏蔽材料和耗散材料复合而成。屏蔽材料电阻率极低为导电体，其受到摩擦表面不起静电荷，可用于屏蔽射频和低频电磁场，但其电阻太小，易在静电场中产生静电感应损坏器件。通常在屏蔽材料内层复合一层静电耗散材料。1．2ESD防护材料的制备：

1〕外用抗静电剂法：外部喷洒、浸渍和涂敷抗静电剂的方法。

2〕外用持久性抗静电剂法：在不导电材料（塑料、橡胶等）的后加工过程中加入抗静电剂，使材料表面因阳离子、阴离子相互吸引产生导电性。

3〕内加抗静电剂法：如在橡胶、纤维、纸张、涂料中，将抗静电剂采用不同工艺掺加进去。

利用这种方法加入抗静电剂后，材料具有持久抗静电效果。

4〕材料表面改性法：采用在材料表面形成有抗静电作用的亲水性高分子聚合物皮层的方法。5〕与导电材料混用法：将高分子材料与导电材料混用，使之具有导电性能。

1．3泄漏与接地

1〕泄漏与接地的特殊情况：当ESD防护材料的面积足够大，而且对大地的电容量也很大，当少量的静电荷泄漏其上时，对SSD器件不会造成损坏。所以在某些情况下，可将表面积非常大的ESD防护材料视为一悬浮接地。即使不直接接地也不会对SSD器件造成损坏。

2〕一般的泄漏与接地：国标GB12158－90规定，静电导体与大地间的总泄漏电阻通常不应

大于1MΩ。每组专设的静电接地的接地电阻值一般不大于100Ω，在山区等地，其接地电阻值也不应大于1000Ω。

3〕软接地：地线串接阻值较高的电阻器后再与大地相连。软接地的目的在于将对地电流限制在人身安全范围之下（5mA）。

4〕硬接地：将地线直接接地或通过一低电阻接地。硬接地用于静电屏蔽或仪器设备、金属体的接地。

5〕静电防护接地地线必须注意三点：

a.不能接在三相中线

b.不能与避雷地线共接

c.不能将自来水管、暖气管作为地线

2．静电中和

静电中和是消除静电的重要措施之一。在某些场合中，当不便使用ESD防护材料时，或需将某些高绝缘易产生静电的用品放在工作台或工艺线上时，为了保证产品质量就必须对操作环境采取静电中和处理。静电中和是借助于离子静电消除器或感应式静电刷来实现的。

静电中和原理：将正负离子与静电源上的正负电荷中和，从而消除静电源上的静电。3．静电屏蔽与接地

静电屏蔽及接地通常用于高压电源产生的静电场屏蔽、某些对静电极敏感电路的屏蔽，从而避免静电场对SSD器件的SSD组件的感应和静电放电产生的宽频带干扰。

静电屏蔽效果与接地有很大关系，只有将屏蔽体接地，才能保证屏蔽体上感应的静电荷泄漏，使屏蔽体内的电路不受静电场干扰。

4．增湿

湿度增加则非导体材料的表面电导率增加，使物体积蓄的静电荷可以更快泄漏。对于表面容易形成水膜即容易被水湿润的绝缘体如橡胶等，增湿是有效的。而对于表面不能形成水膜的材料如聚氟乙烯等，增湿对消除静电是无效的。对于孤立（无静电泄漏途径）的带静电绝缘体，增湿是无效的。

增湿的方法不宜用于消除高温环境中的绝缘体上的静电。

为对静电达到最佳的控制，必须使湿度保持在70％以上。

在电子工业中，提高湿度这种方法不能广泛应用，因为湿度过高会使工作人员感觉不舒适，而且会使设备生锈和材料受到损害。