电子设备静电防护与研究

邱志勇

摘要：静电放电过程中对人体的影响微乎其微，但在电子元件的生产时，或者在电子产品的安装、调试还有检验时如果不能及时消除静电，将会降低产品质量，特别是半导体器件，因为静电放电更会导致器件失去本身的效果。基于此本文论述了静电对人们平时生活的影响，进一步研究了人体静电的产生条件和产生原理，还有静电对电子设备产生的不良影响，讲述了防护静电的详细措施和方法。

关键词：电子设备 静电 晶体管 防治措施

各种类型电子计算机还有通讯设备中采取了不同的电子技术，采取众多的半导体、大规模集成电路等电子元器件，各个器件都拥有着自身与众不同的功能和特性。但是，这些元器件承受静电等过电压冲击的能力却千差万别，静电会导致电子设备中的部分元器件出现损坏的情况，整个计算机或者通讯设备会发生诸多的故障，甚至系统瘫痪，给人们的工作和生活带来了诸多的不便。就非常有必要研究电子设备所造成的一系列危害，避免经典对计算机等电子设备的损害有着积极的作用。

一、静电的产生

静电的产生是因为材料表面电荷的不均匀而产生的。正常物体中所拥有的正负电荷是平衡的，在电气方面表现为中性状态，当正负电荷的一方超过标准时，就会损坏等量和平衡状态，物体表现为带电性，这即为静电。但是，因为物体存在于电场等氛围中，物体内部电荷的分布不够平衡，基于此，物体更多时候表现出来的一个方向的正电荷数量远超过负电荷，而另外一个方向则正好相反。

一旦两个物体实施接触和分离，就极易在各自物体上出现静电，也就是一旦两个物体相接处过程中载气界面上出现电荷移动，正、负荷相对排列形成双电层，然后物体实施分离则导致双电层的电荷分离，在两个物体上分别出现急性不同的等量电荷。一般对正电荷约束能力大的物体会具有相对多的正电荷;反之负电荷约束能力强的则表现为电阴性。

一般静电拥有超过干伏的高电压，但因为其电量非常小，所以基本上不会影响人们的身体健康，但对于电子元件，此种高电压却是会伤害人们的生命。基于此，在计算机房中对人体产生的静电所导致的危害非常显著的。人体的静电带电可分为如下几个方面：首先，因为人体本身的行动出现静电而引起的带电。人体行动过程中，因为穿着在人体上的衣服相互间出现接触和摩擦从而有静电产生，尤其是我国北方一些地方冬天气候并不是非常湿润，所以大部分穿着的衣服均为化纤类制作而成的，很容易出现静电。另外，人坐在凳子上，当站立起来时，衣服和凳子间出现摩擦，让衣服静电带电，结果让人体也带上了静电。其次，因为其他的带电物体相碰触，电荷转移到人体上，导致人体带电。悬浮的少量的带电物体等附着于人体，让人体形成等效的静电带电。最后，一般情况下，相比较其他地方，机房有着更强的电场，人体上出现了感应电荷从而出现静电。

当人体静电带电过程中碰触到电子设备，如计算机，或者是极易导电的物体时，会出现静电放电的情况。静电放电具体分为如下两类。

空间放电：因为经典的电气作用而导致的电离情况，基本上是位于带电物体周围的气体，因为带电物体的电场作用大于绝缘破坏的程度而电离，让其出现放电。在出现放电情况的同时，大部分发生损坏声响和发光。

表面放电：顺着非导体表面出现的。表面放电是放电能量大、极其强烈的一种放电，一般会出现电弧，与此同时会伴随有损坏声响和发光的情况。它一般在非导体的带电量较大有接地体过程中出现。当人体静电放电时会出现静电电击情况，在正常情况下人体的带电点位大概超过3KV时能够出现静电电击。

二、静电的危害

因为电子计算机等电子设备大部分采取大规模集成电路和不同类型的晶体管实施控制，而大规模集成电路和晶体管大部分是以MOS-FET为输入级的电路、器件，输入阻抗非常高。MOSFET的栅级和其他极间有so等材料绝缘隔离，绝缘电阻超过1012。此种高度绝缘的栅级极易受到静电感应积累静电荷，一旦有少量的景点和就会出现高压的情况，很容易击穿，导致输入栅无法起到应有的作用。虽然电路设计人员实施连接低阻值的电阻，来以此减少输入阻抗或者是采取保护电路进行保护，但过高的静电仍旧可以让其受到损坏，稍轻者则会导致电路的误触而让机器运转失去控制，而严重情况下就会引起器件烧毁甚至火灾的蔓延。

三、常用静电防护器材

（一）采取接地避免带电

将金属导体直接接地，采取此种措施，将所产生的静电以最快的速度向大地泄露，以防止其静电电压的升高而防止静电带电。

（二）带电物体屏蔽

这里所讲的屏蔽，主要是采取金属板等金属材料将带电的物体的表面实施包覆并接地。屏蔽的根本目标更多是为了约束带电物体的周围产生的电气作用。但按照条件有时也可以防止静电带电，虽然是消极的但是还同时具有作为非导体的防止静电带电的目标。

（三）采取防静电地板

为了让人体的静电可以通过地面以最快的速度泄露于大地，工作地面的泄露电阻一般以越小越好为衡量标准。一般要求计算机机房工作地面的泄露电阻不应超过1011。擦求防静电地板并接地能够满足其所提出的要求。

（四）增加湿度

湿度所带给静电的影响，与增加物体的电导率有着密不可分的关系。增加湿度的装置丰富多样，特别以超声波加湿器最为耐用、实惠，而且能够较为显著的效果。

（五）工作服的要求

应穿着混有导电性纤维防止带电的防静电工作服，在防静电工作服里面尽可能不要穿着较厚的毛衣，尽量避免穿着化纤类的衣服。

（六）佩戴人体接地腕带

硬件维修人员在维修设备过程中，可以在手腕上佩戴由导电材料制作的人体接地腕带，让人体接地。如电烙铁等工具应该实施有效的接地。

四、生产中的防静电操作措施

（一）静电警告标识

静电警告标识主要用来表示极易受到ESD损害的电子电器设备，敏感组件。

（二）生产前准备工作

准确进入生产车间前一定要穿防静电工作服，直接接触元器件等操作者应该确定戴好接地环。防静电腕应完好无缺。手腕带和身体之间应该接触良好，检查ESD装备是否完好无缺。

（三）操作时注意事项

拿元器件之前两只手觸摸工作台面，让手上的静电通过防静电台面传输到大地，将期间引脚向下置放在消散静电的台面上。不要在任意一个表面上拖动。全集成电路过程中尽可能不要碰触引脚，非导体应该和静电安全工作区保持超过l米的距离。只有在静电安全工作范围内才可以将元器件还有电路板从防静电包装盒中取出。将静电敏感元器件置放在包装盒中。尽最大程度上降低搬运次数。

五、结束语

为了更好的实施切实有效的防止静电灾害措施还有安全管理，就需要按照机房现阶段存在的状况实施综合评估，定期向工作者培训相关静电方面的基础知识。如情况许可下，可采取静电计等测量仪表实施测试。一旦发现问题就需要采取相应的措施进行处理，防止静电灾害的出现，确保机器能够有序展开工作。

参考文献

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