| | 海威达航 | 材 | PP | | 壁厚 | 2（mm） | 表面电阻值 | 106-109（Ω） | | 使用范围 | 电子厂 |
静电的概念
静电（Electrostatic）是物体表面过剩或不足的静止电荷。静电是一种电能，它留存于物体表面：静电是正电荷和负电荷在局部范围内失去平衡的结果：静电是通过电子或离子的转移而形成的。
静电现象已为人们所熟悉，当天气干燥时用塑料梳子梳头时会产生放电声；用毛皮磨擦后的钢笔杆可吸引小纸屑（当电荷密度达到106C/m2）；脱下合成纤维衣服时产生的劈啪声；夜间还可以看到火花（空气的击穿场强为30KV/cm）；日光灯、电视机屏幕、录音机磁头等易附着灰尘现象，这都是日常生活中经常体验到静电现象。
静电本来是人们对于电的本认识，也是电学入门的概念。早在公元前六世纪，古希腊人发现磨擦过的琥珀及其他几种东西具有吸引轻小物体弟力，这是人们所说单擦起电现象。1600年前后，英国人吉尔伯特（Gilbert）发现许多普通物在磨擦之后都具有吸引力，他用拉丁语把这种作用命名为Viseisctica,到1650年活尔特?查尔顿才开始使用现在人们所使用的英语Electricity这个名称。利用人工的方法使琥珀和磨擦产生静电，开始以学术的角度去研究静电静电的性，可追溯到16世纪，但是自从发明了电池和发电机之后，人们对电的研究便逐渐的离开了静电的方向，直到19世纪伴随着纤维工的发展中静电引起的生产灾害，静电才又引起了人们的兴趣和关心。
事实上，两个不同的物体若彼此互相接触时，在这两者之间存在着一个电位差，这个电位差称为接触电位。由于有了接触电位，电子会从一种物体“跑”向另一种物体，因而在每一种物体的体身原有的电性平衡遭到了破坏。推动电子的一方带上了正电荷，得到电子的一方则带上了负电荷。后来人们又发现了同种电荷具有相互排斥、异种电荷相互吸引的物理特性。由于接受电位只存在于相互接触的分子之间，因此两物体所产生的电子移动是很少的，磨擦的作用在于使物体间的接触面积大大增加了，同时使分子的热运动也骤然加剧，因而引起的电效果也非常明显。因为绝缘体不能导电，所以绝缘体更容易显现出带电现象。总之，所谓带电现象是由于电子的重新分配所产生的一种物理现象。
意大利自然哲学教授伏打（Alessandro Voltal745-1827）在1796年发表了磨擦带电序列，在该序列事的物中如果使其中的任何两种物相互磨擦，那么在带电序列中位置靠前的总是带正电，位置靠后的总是带负电。如+Zn Pb Sn Fe Cu Ag Au石墨一。后来还出现了许多带电序列学说，为静电起电的实际应用开辟了道路。与此同时，许多天才的科学家，如安培、欧姆、亨利、法拉第及楞次等都为电学理论的丰富和建立做出了杰出贡献，使人类对电的认识和研究前进了一大步，但是各种学说的出现，也使对静电产生机理的的争论持续到。
静电现象是电荷的产生和消失过程中产生的电现象的总称。静电具有以下特点：
1、从防静电危害的角度考虑，当材料的体积电阻率超过1010Ω．m时，材料耗散静电弟力明显减弱。从消除静电角度考虑，材料的体积电阻率不应高于1010Ω．m；
2、在一般工生产中，静电具有高电位、低电、小电流和作用时间短的特点，设备或人体上的静电位高可达数万伏以至数十万伏；在正常操作条件下也常达数百伏至数千伏；这要比市用低电压220V，380V高得多，但积累的静电却很低，通常为毫微库仑（nC,10-9C）级；静电电流多为微安（μA，10-6A）级，作用时间多为微秒（μS，10-6S）级。
3、静电较之流电，受环境条件特别是湿度的影响比较大，静电测时复现性差，瞬态现象多。静电同世上任何事物一样具有双重性：即既能为人类造福，如静电复印、静电喷漆、静电除尘等应用技术；也会带来许多危害，如石化、电子及电工等领域。电子元器件的生产及电子设备的装联、调试作而言，因接触、磨擦起电、人体电荷与接地问题能造成很大损失。磨擦起电和人体静电乃是电子、微电子工中之两大危害源。随着电子工的迅速发展，静电危害正在日益表露出来并逐渐受到人们的重视。
防静电标示图
静电防护原理
有很多操作过程中，不产生静电是不可能的，但产生静电并非危险所在，危害在于静电积累以及由此产生的静电放电。因此对静电积累的限制和采取措施使静电泄漏（耗散）尤为重要。
静电防护措施很多，主要有以下几点。
一、静电耗散与接地
将各种操作运行过程中产生的静电迅速耗散是防止静电危险行之有效的方法。静电耗散是通过替电子生产过程中接触到的各类绝缘物制备的用具（包括各种工装夹具和制品）而改用防静电材料制备并使之接地来完成的。
防静电材料又叫ESD防护材料，从防静电原理主面可以将其分为三类：导静电、静电耗散、静电屏蔽耗散复合类。三种材料可以从导电性上加以区分。例国家GB12158-90《防止静电事故通用导则》和电工学将体积电阻率和表面电阻率分别小于或等于106欧.米、107欧的材料叫静电导体，在106~1010欧.米、107~1011欧范围内的为静电亚导体，在1010欧.米和1011欧以上的为静电非导体。根据上述规定，可以将表面电阻率和体积电阻率分别107欧、106欧.米的以下的的材料定为导静电材料,表面电阻率107~1011欧为静电耗散材料,体积电阻率小于1*102欧.米的材料定为静电屏蔽材料。国家标准GJ3007-1997《防静电工作区技术要求》对静电耗散材料和导静电材料也作了明确划分，但和GB12158-90划分有所不同。
为统一规定，目前和国内对静电耗散和导静电材料划分是以电工委员IEC1340-4-1规定为准。IEC1340-4-1规定：表面电阻、体积电阻等于或低于1*106欧姆的材料；1*106~1*109欧.米为导静电材料；1*106~1*109欧姆的材料为静电耗散材料。
通常静电耗散材料制备的防静电用品（用具），使用在工作环境中有220伏、380交流强电或直流强电，能对操作人员提供安全保护。而导静电材料用于没有强电的情况下，火工和有防要求的场合。
1、静电耗散与接地
在生产过程中产生的静电可以通过ESD防护材料及接地泄漏。如果ESD防护材料的面积足够大时，也可降低静电电压，例如，某静电源的电荷为0.6微库仑,其对大地电容20微微法时,静电源的静电电压为3000伏。当泄漏到地块表面积为10平方米的导静电地面时（对地电容1000微微法），每平方厘米的带电仅为0.6微微库仑,此时静电电压只有60伏.因此可以看到,当ESD防护材料的面积足够大,而且对大地的电容也很大,当少的静电荷泄漏其上时,对ESD器件不会造成损坏。所以在某些情况下，可将面积非常大的ESD防护材料视为一悬浮接地。既使其不直接接地也不会对ESD器件造成不良影响。
但在实际生产中，接触到的静电源很多，而且积累的电荷也较大。往往使用的ESD防护材料不可能提供较大面积，这时必需采取接地措施。
2、耗散与接地普遍场合
通常所说的静电耗散，是将ESD保护材料或导体上积累的静电荷用某引起导静电方式，将其漏到大地或者一个表面积足够大的悬浮接地体上。由于静电电和泄漏电流都比较小，所以可以认为ESD防护材料和导电与大地之间的电阻不超过1兆欧左右，都可认为是要求。对于静电接地电阻，国家标准GB12158-90规定：静电导体与大地间的总泄漏电阻通常不大于1兆欧，每组设的静电接地的接地电阻值，一般不应大于100欧。在山区等地，其接地电阻值也不应大于1000欧。
YD/T754-1995《通信机房静电防护通则》、SJ/T10553-1994《电子设备制造防静电技术要求》规定静电接地电阻值不大于10欧。这一数据已被广泛采用。
电子工静电接地有软接地和硬接地之分，软接地是指地线串接阻值较高的电阻器后再与大地相连。软接地悼的在于将对地电流限制在人身安全范围之下（通常为5毫安）。软接地所需要的电阻值大小，取决于靠近接地点的人员可能接触到的交、直流电压值。很多标准将软接地电阻值定为1兆欧。硬接地是指将地线直接接地或通过一低电阻接地。一般情况，硬接地用于静电屏蔽或仪器设备、金属体的接地。
二、静电中和
静电路和是消除静电的重要措施。在某些场合中，当不便使用ESD防护材料时，或必须将某些高绝缘易产生静电的用品存放在工作台或工艺线上时，为了保产品必须对操作环境采取静电中和措施。静电中和是借助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，从而消除静电源上积累的静电。
产生正负离子的装置叫离子静电消除器，其种类很多，有高压式，同位素式、离子流式等。
静电中和也可采用静电刷（静电梳）来实现，它是在金属棒上装上一排导电纤维。当静电刷与绝缘物相接触时，在接触过程中，可因电晕放电、泄漏、短路等直接消除绝缘物上的静电荷。
在某些特殊情况下，还可采用防静电剂（喷剂等）来实现静电中和。这类喷剂通常是阳离子或阴离子表面活性剂。
上述几种静电中和的相互比较，离子静电消除器具有不影响产品，消除静电快，使用方便等特点，不足之处是仪器成本较高。防静电剂的使用虽然具备操作简单等特点，但从消除静电效果来说，要某些情况下不如离子静电消除器效果好，而且持久性不好。有的防静电剂具有腐蚀性和性。
三、静电屏蔽与接地
静电屏蔽及接地通常用于对高压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ESDS器件和ESDS组件的感应和静电放电产生的宽频带。
屏蔽的作用是通过将一个区域封闭起来的壳体实现的。壳体可以作成金属隔板式、盒式、也可以作成电缆屏蔽和连接器屏蔽。屏蔽的壳体一般有实芯型、非实芯型（如金属网）和金属编织带几种类型，后者主要用作电缆的屏蔽。各种屏蔽体的性能，均用屏蔽体的屏蔽效果来表示。此值定义这空间某一区域屏蔽后的静电场强度、比屏蔽前电场降低的分贝数。屏蔽效果与劣，不仅与屏蔽材料的性能有关，也与屏蔽与静电源距离，以及壳体上可能存在的各种不连续的洞和数有关。
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。
静电屏蔽及接地是很多种仪表电路上防静电的重要措施。同时也用于防止静电源对外界的。
四、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。有静电危险场院所，在工艺条件许可时，可以安装空调设备、喷雾器以提高空气的相对湿度清除静电。一般情部，用增湿法消除静电的效果很明显的。但城要指出的是，对于表面容易形成水膜，即容易被水润湿的绝缘体如橡胶等，增湿是有效的。
静电源的控制
一、接触敏感器件情况下
1、不允许带静电——JEDEC625
2、静电压小于100V/200V——界观点
二、绝缘材料的控制
1、绝缘材料是产生静电源的主要的因素
2、并非所有的绝缘材料都会形成静电源，因此须有必要控制手段来避免风险：
a、对EPA中的绝缘材料进行登记，建立清单。清单中应列明每种绝缘材料是否安全，如不安全，其处理手段是的；
b、对绝缘材料进行静电压检测，看是否该EPA的要求。如超出要求，应采取适当的措施，并进行必要的检查。
三、构成静电源的绝缘材料的处理
a、清理：与生产无关的用品清理出EPA
b、隔离：远离敏感器件30厘米以上。必要时可划定门的区域；
c、屏蔽：放入防静电的包装中，如将纸张文件放入防静电的文件袋中；
d、材料更换：更换成防静电材料；
e、防静电处理：使用防静电剂擦拭、浸泡处理，使之成为防静电材料；
f、离子化：采用离子化设备中和静电。
四、静电源与环境温、湿度
1、同样的材料湿度越大摩擦电压越小；
2、湿度大时多数绝缘材料的表面电阻会降低，静电容易泄放；
3、在50%以上湿度时以下三种材料通常是ESD安全的：A、棉织品；B木制材料；C、纤维制成的纸张；
4、尽管湿度越大越有利于静电的控制，但我们还必须考虑工艺可接受的程度。
五、静电源与环境温湿度
1、冬季低气温天气，可能由于空气被加热的缘故，室内湿度会比室外小，因此需特别注意静电问题；
2、温、湿度对于工艺、测等都是重要的影响因素，因此进进行测控。
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●静电是一种客观的自然现象，产生的方式很多，如接触、磨擦、冲流等等。其产生的本过程可归纳为：接触 → 电荷 → 转移 → 偶电层形成→电荷分离。设备或人体上的静电高可达数万伏以至数十万伏，在正常操作条件下也常达数百至数千伏。人体由于自身的动作及与其它物体的接触-分离、磨擦或感应等因素，可以带上几千伏甚服务万伏的静电。静电是正、负电荷在局部范围内失去平衡的结果。它是一种电能，留存在物体表现，具有高电位、低电、小电流和作用时间短的特点。 ●静电产生：物都是由分子组成，分子是由原子组成，原子中有带负电的电子和带正电荷的子组成。在正常状况下，一个原子的子数与电子数相同，正负平衡，所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围，一经外力即脱离轨道，离开原来的原子儿而侵入其他的原子B，A原子因缺少电子数而带有正电现象，称为阳离子、B原子因增加电子数而呈带负电现象，称为阴离子。造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道，这个外力包含各种能(如动能、位能、热能、化学能……等)在日常生活中，任何两个不同材的物体接触后再分离，即可产生静电。
当两个不同的物体相互接触时会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电，而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电。若在分离的过程中电荷难以中和，电荷会积累使物体带上静电。所以物体与其它物体接触后分离会带上静电。通常在从一个物体上剥离一张塑料薄膜时是一种典型的“接触分离”起电，在日常生活中脱衣服产生的静电也是“接触分离”起电。
固体、液体甚至气体都会因接触分离而带上静电。为气体也会产生静电呢？因为气体也是由分子、原子组成，当空气流动时分子、原子也会发生“接触分离”而起电。所以在我们的周围环境甚至我们的身上都会带有不同程度的静电，当静电积累到一定程度时会发生放电。静电产生方式主要有：1。摩擦：在日常生活中，任何两个不同材的物体接触后再分离，即可产生静电，而产生静电的通方法，是摩擦生电。材料的绝缘性越好，越容易是使用摩擦生电。另外，任何两种不同物的物体接触后再分离，也能产生静电。2。感应：对导电材料而言，因电子能在它的表面自由流动，如将其置于一电场中，由于同性相斥，异性相吸，正负离子会转移。3。传导：对导电材料而言，因电子能在它的表面自由流动，如与带电物体接触，将发生电荷转移。
●静电危害：1。对人体：我们知道，静电在工生产中的危害很大，不仅影响生产，而且容易引发各种火灾炸事故等，研究发现，静电对人体也是有害无利。人体在静电辐射下，会使人焦躁不安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽。在家庭生活当中，静电不仅化纤衣服有，脚下的地毯、日常的塑料用具、锃亮的油漆家具及至各种家电均可能出现静电现象，静电可吸附空气中大的尘埃而且带电性越大、吸附尘埃的数越多，而尘埃中往往含有多种有物和病菌，轻则刺激皮肤，影响皮肤的光泽和细嫩，重则使皮肤起癍生疮，更严重的还会引发支气管哮喘和心律失常等病症。 2．对生产：※如塑壳生产线，由于静电造成塑壳喷漆，电镀，表面粗糙，沙眼多，手感差。
· ※在卷桶纸，皮革，塑料，化工布/膜等流水线，由于材料绝缘性高，运转速度快，表面电荷不易散失，静电极高，当操作人员触及会有触电感，更能使材料层间击穿，影响产品。※在电子行，IC，LCD，LED，等精细组装线，据统计，由于静电给电子器件制造，每年会造成两百多亿美元的损失！
※在印刷包装企由于静电会造成设备控制失灵；进纸不稳，收纸不齐；在传输印刷中，更会造成套印精度低，墨须严重，严重影响产品品。●静电控制的主要措施有：静电的泄漏和耗散、静电中和、静电屏蔽与接地、增湿等。
静电放电引起的元器件击穿损害是电子工普遍、严重的静电危害，它分硬击穿和软击穿。硬击穿是性造成元器件介击穿、毁或性失效；软击穿则是造成器件的性能劣化或参数指标下降。
静电敏感元器件和印制电路板在生产过程中工序之间的传递和储放，必须使用防静电上料箱、元件盒、周转箱、周转托盘等。以防止静电积累造成危害。静电敏感元器件和印制电路板，作为成品进行包装时必须采用防静电屏蔽袋、包装袋、包装盒、条、筐等，避免运输过程中的静电损害。
电子产品在生产过程中，其元器件、组件成品经常与设备工具等发生接触、分离，磨擦而产生静电，必须使用防静电坐垫、周转小车、包、工具、工作椅（凳）等，并通过适当的接地，使静电迅速泄放。
磨擦起电和人体静电是电子、微电子工中的两大危害源，但产生静电并非危害所在，危害在于静电积累及由此产生的静电电荷放电，因此必须予以控制。带静电的物体，在其周围形成静电场，会产生力学效应，放电效应和静电感应效应。由于静电的力学效应，空气中的浮游的尘粒会吸附到硅片等电子元器件上，严重影响电子产品的，因此，对净化工作空间必须采取防静电措施。
净化室的墙壁、天花板和地板等都应采用防静电的不发尘材料，对操作人员及工件、器具也应采取一系列的静电防护措施。为了解生产过程静电起电情况，判别生产过程中静电的影响程度以及检验静电防护用品、装备都需要测静电及有关参数。静电的测，主要是对静电电压、材料电阻、接地电阻、静电关衰期、静电电、静电消除器消电性能、布料电荷面密度等的测。
静电防护工作是一项系统工程，任何环节的疏漏或失误，都将导致静电防护工作的失败，必须时时防范，人人防范。
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