|
4．人体静电 在产业生产中，引起元器件损坏和对电子设备的正常运行产生干扰的一个主要原因是人体静电放电。人体静电放电既可能造成人体遭电击而降低工作效率，又可能引发二次事故（即器件损坏），因此人体静电应引起足够重视。人体形成静电的原因是人体在日常工作中，把人体所消耗的机械能在活动中转换为电能。人体是一个静电导体，当与大地尽缘时（如穿的鞋底为尽缘物质），人体与大地就形成一个电容，使电荷储存起来，其充电电压一般 ≤50kV。当电荷储积到一定程度时，一旦条件成熟会放电形成火花，瞬时放电电压可达数千千伏，放电功率可达几千千瓦。 （1）人体静电的起电方式 ① 起步电流 当人行走在尽缘地板上时，抬起的一只脚由于鞋底电阻的存在可产生一个充电电流I1，而另一只脚也由于鞋底电阻的存在，落地时有一个泄露电流I2 。这种电流一般小于10-8A，其大小和步行方式与地板材料有关。 ②摩擦带电及其它带电 人体在日常工作中, 会与所穿的衣服、鞋帽、手套产生摩擦，并且衣服与四周物体之间、鞋子与地板之间、手与工件之间等都可产生摩擦。此外，当人体靠近带电物体时，也会感应出大小相等、符号相反的电荷以及带电颗粒的吸附，所有这些都是人体产生静电电荷的诱因，进而通过传导和静电感应, 终极使人体呈带电状态。 （2）影响人体带电的因素 ①起电电流 操纵者的起电电流一般为I0=10-8～10-6，IMAX=10-4。当人体对地电阻一定时，起电电流I越大，人体带电量q就越大，电位就越高。I0一定时，人体对地电阻R越大，电压就越高，人体带电荷q就越多。即： U↑=I↑R↑ q↑=U↑C ②人体对地电阻 人体电阻分两种：表面电阻和体积电阻。由公式U = I R和 q =U C可见，对地电阻R越大，其带电量q也越高。表面电阻的大小与皮肤的干燥程度和空气的湿度有关。干燥时一般为100～600kΩ，湿润状态为11kΩ，人体手到脚的体积电阻一般为500Ω～800Ω。 ③人体电容 一般指人体对地的电容和人体对四周物体的电容。由公式q = UC可见：电量一定时，电压U随电容C的减小而增大。由公式W=q2/2C可见：人体所储存的静电可随人体电容的减小而增大。 （ 3） 人体放电电击感度 人体带电放电时，人体会有不同程度的反映，这种反映称为电击感度。当人体受到静电电击时，虽不会发生重大生理障碍，但可能影响人的工作效率，或造成精神紧张和二次破坏等。人体静电电位和静电感度的关系见表 2。 表 2 人体电位（kV） 电 击 感 度 备 注 1．0 无感觉 2．0 手指外侧有感觉 发出微弱的放电声 2．5 有针刺的感觉，但不疼 4．0 有针深刺的感觉，手指微疼 见到放电微光 6．0 手指感到剧疼，手腕感到沉重 10．0 手腕感到剧疼，手感到麻痹 12．0 手指剧麻，整个手感到被强烈电击 三、 静电防护目的和途径 电子产业中静电防护的根本目的是在电子元器件、组件和设备的制造过程中，通过一定的途径，防止静电的力学效应和放电效应而产生或可能产生的障害，或把障害限制到最小程度，确保产品的设计性能和使用性能不因静电作用而受到损害。 防静电主要是防止静电放电。控制静电放电要从控制静电的产生和控制静电的消除两方面进手。控制静电的产生主要是控制工艺过程和工艺过程中材料的选择；控制静电的消除主要是加速静电的泄露和中和。这两点共同作用才能使静电电压不超过安全阈值，以达到静电防护的目的。 1． 消除静电的途径 静电能对静电敏感器件造成障害，但它是可控的，可消除的。为此要讨论生产过程中静电防护系统的安全工作原理，以及静电的消除和静电的防护方法。 （1）静电的消除特性要消除静电首先要明确对静电防护的基本思想： ① 对有可能产生静电的地方要防止静电荷的聚集。即采取一定的措施避免或减少静电放电的产生。可采用边产生边泄露的办法达到消除电荷聚集的目的。 ② 对已存在的电荷积聚，应迅速地消除掉。当尽缘物体带电时，电荷不能活动，无法进行泄漏，可利用静电消除器产生异性离子来中和静电荷。当带电的物体是导体时，则采用简单的接地泄露办法，使其所带电荷完全消除。要构成一个完整的静电安全工作区，至少应包括有效的静电台垫、专用地线和防静电腕带等。 (责任编辑：蚂蚁) |
