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ESD防静电基础

静电放电(ESD)是电子产品领域面临的一个重要问题。静电放电会损坏电子元件和电路，导致设备故障，降低产品可靠性。

静电概述

1

电荷积累

静电是由于电荷积累在物体表面而产生的。

2

摩擦产生

静电通常由摩擦两个不同材料的表面产生。

3

电荷平衡

当物体失去或获得电子时，就会发生静电现象。

4

静电放电

当静电积累到一定程度时，就会发生放电，产生火花或电击。

静电的产生

1

摩擦起电

两个不同材料的物体相互摩擦

2

接触起电

不同电位物体接触后分离

3

感应起电

带电物体靠近未带电物体

当两个不同材料的物体相互摩擦时，电子会从一个物体转移到另一个物体，从而产生静电。例如，当你用梳子梳理头发时，梳子和头发之间会产生摩擦，电子会从头发转移到梳子上，使梳子带负电，头发带正电。

当两个不同电位的物体接触后分离时，也会产生静电。例如，当你从汽车座椅上站起来时，你的身体可能会与座椅发生接触，由于身体和座椅的电位不同，电子会从一个物体转移到另一个物体，从而产生静电。

当带电物体靠近未带电物体时，也会产生静电。例如，当你靠近一个带电的金属球时，金属球的电场会使金属球周围的空气分子发生极化，从而在金属球周围产生静电。

静电的危害

电子设备损坏

静电放电可能导致电子元件损坏或故障，例如芯片烧毁、电路板短路等。

火灾隐患

静电放电产生的火花可能点燃易燃物品，引发火灾，造成财产损失和人身安全事故。

人体健康危害

人体长期接触静电，可能会引起疲劳、头晕、恶心等不适症状，甚至可能影响神经系统和心血管系统。

静电的测量

方法

描述

静电计

测量物体表面电荷量

电场仪

测量静电场强度

表面电阻仪

测量材料表面电阻

体积电阻仪

测量材料体积电阻

静电的防护

接地

接地可以将静电荷引入大地，消除静电积累。

防静电材料

使用防静电材料可以降低材料的表面电阻，防止静电荷积累。

湿度控制

增加环境湿度可以降低空气电阻，减少静电产生。

离子风机

离子风机可以产生正负离子，中和静电荷。

导电与绝缘材料

导电材料

导电材料容易让电子流动。这些材料通常包含金属，例如铜和银。它们在ESD防护中非常重要，因为它们可以有效地将静电荷转移到地面。

绝缘材料

绝缘材料阻止电子流动。它们通常由非金属材料制成，例如橡胶、塑料和陶瓷。这些材料用于将导电区域隔开，防止静电积累。

静电控制

了解导电和绝缘材料的特性对于有效控制静电至关重要。通过选择合适的材料和设计，我们可以最大限度地减少静电积累和放电，从而保护电子设备免受损坏。

导电材料的特性

电阻率低

导电材料的电阻率较低，允许电流轻松通过。

金属如铜、银、金的电阻率极低，使其成为良好的导电体。

电荷易流动

导电材料中的自由电子能够自由移动，使电荷能够轻松流动。

电子流动形成电流，使电能能够有效传输。

绝缘材料的特性

电阻率高

绝缘材料的电阻率很高，可以阻碍电流的流动，防止静电的积累和释放。

介电强度高

绝缘材料的介电强度高，能够承受较高的电压而不被击穿。

化学稳定性好

绝缘材料在各种化学环境下都具有良好的稳定性，不易腐蚀或分解。

机械强度高

绝缘材料具有较高的机械强度，能够承受各种机械应力而不易变形或断裂。

高阻材料的作用

降低电荷积累

高阻材料可以降低材料表面电荷积累，从而减少静电放电的风险。

控制静电释放

高阻材料可以控制静电释放速度，防止静电快速释放对敏感器件造成损坏。

防止静电干扰

高阻材料可以有效防止静电干扰，确保电子设备的正常运行。

防静电衣物

防静电衣物采用导电纤维或涂层制成，通过导电路径将人体产生的静电荷引流到地面，防止静电积累。

防静电衣物适用于电子制造、医药、化工等行业，有效防止静电对产品和人体的伤害。

根据不同的工作环境，可以选择不同材质的防静电衣物，如棉质、涤纶、尼龙等。

防静电地板

防静电地板是电子行业常见的一种地板，能够有效地控制静电的积累和释放，防止静电对电子设备的损害。

防静电地板主要由以下材料构成：导电层、绝缘层、耐磨层、装饰层。

导电层可以将静电泄放到地面，绝缘层可以防止静电泄漏到其他地方，耐磨层可以提高地板的耐用性，装饰层可以美化地板外观。

防静电工作台

防静电工作台是电子产品生产、组装、维修和检测等过程中必不可少的设备。工作台台面采用导电材料制成，并接地，可以有效防止静电积累，保护电子元器件不受静电损坏。

防静电工作台的材料通常为导电塑料、金属或其他导电材料。工作台表面可以覆盖一层抗静电涂层，以提高其导电性和防静电效果。此外，工作台通常还配备防静电接地线、防静电手腕带和防静电离子风机等辅助设备，进一步加强防静电保护措施。

防静电手腕带

连接接地

将手腕带与接地线连接，形成回路。

导电材料

使用导电材料制成，有效释放人体静电。

佩戴便捷

方便佩戴，适用于各种工作环境。

防静电鞋