静电知识介绍
静电的知识PPT课件
静电场与电荷分布
静电场
由静止电荷产生的电场称为静电场。静电场是有源无旋场，电荷是场源。
电荷分布
在静电场中，电荷分布决定了电场的分布。电荷分布可以是点电荷、线电荷或 面电荷等。
静电现象及其特点
静止性
静电是静止状态下的电荷，不 会流动。
探讨
传导起电方式在静电喷涂、静电复印等领域有着广泛的应用 。例如，在静电喷涂中，利用高压静电场使涂料微粒带上负 电荷，然后飞向接地的被涂物表面，形成均匀的涂层。
03
静电危害与防护措施
静电对人体危害及安全距离要求
静电电击
静电放电时产生的瞬间高电压 可能导致人体电击，造成伤害
。
引发火灾或爆炸
静电放电产生的火花可能引燃 易燃物质，引发火灾或爆炸。
过程描述
例如，将带电的玻璃棒与验电器的金属球接触，验电器的金属箔会张开，这是因 为玻璃棒上的电荷转移到了验电器上，使验电器也带上电原理
当带电物体靠近另一个导体时，会在导体中产生感应电荷， 感应电荷的极性与带电物体相反。如果此时将导体接地，感 应电荷会通过接地线流入大地，从而使导体带上与带电物体 相反的电荷。
实验步骤详细指导
步骤一
准备实验器材，包括 静电发生器、金属球、 绝缘支架、验电器等。
步骤二
将金属球悬挂在绝缘 支架上，并确保金属 球与地面绝缘。
步骤三
打开静电发生器，调 整电压和频率，使金 属球带上电荷。
步骤四
使用验电器检验金属 球是否带电，并记录 电荷性质（正电荷或 负电荷）。
步骤五
改变静电发生器的电 压和频率，重复步骤 三和四，观察并记录 不同条件下的静电现 象。
静电知识介绍-20170929
表示.
一.静电系列概念及产生原理
ESDS Component Sensitivity Classification -Human Body Model(Per ESD STM5.1-1998) Class Voltage Range Figure 1: Class 0 <250 volts Typical Human Body Model Circuit Class 1A 250 volts to < 500 volts Class 1B 500 volts to < 1,000 volts Class 1C 1000 volts to < 2,000 volts Class 2 2000 volts to < 4,000 volts Class 3A 4000 volts to < 8000 volts Class 3B >=8000 volts ESDS Component Sensitivity Classification -Machine Model(Per ESD-S5.2-1999) Class Voltage Range Figure 2: Class M1 <100 volts Typical Machine Model Circuit Class M2 100 volts to <200 volts Class M3 200 volts to <400 volts Class M4 > or = 400 volts ESDS Component Sensitivity Classification -Charged Device Model(Per ESD-DS5.3-1999) Class Voltage Range Class C1 <125 volts Class C2 125 volts to < 250 volts Class C3 250 volts to < 500 volts Class C4 500 volts to < 1,000 volts Class C5 1,000 volts to < 1,500 volts Class C6 1,500 volts to <2,000 volts Class C7 =>2,000 volts
防静电安全知识
是对精密的电子设备。
影响设备正常运行
03
静电干扰可能会影响设备的正常运行，例如导致屏幕乱跳、键
盘失灵等问题。
静电对易燃易爆物品的危害
静电引燃易燃物
在易燃易爆物品附近，静电放电可能会引燃物品，导致火灾或爆 炸事故。
静电与易燃气体反应
在某些特定环境下，如矿井、加油站等，静电与易燃气体相互作用 可能导致爆炸或火灾。
非接触式消除
非接触式消除静电的方法是利用离子流、离子风等，将电荷 从一个物体转移到另一个物体，从而减少或消除静电。非接 触式消除静电的方法具有操作方便、不影响生产过程等优点 。
静电消除的设备
离子发生器
离子发生器是静电消除设备的一种，它通过电离空气或其他气体来产生大量的正负离子，这些离子可 以与物体表面的静电电荷进行中和。离子发生器有固定式和移动式两种类型，移动式离子发生器通常 采用手持式设计，可以方便地移动到需要消除静电的场所。
静电对人体有哪些危害？
静电对人体可能产生危害，包括但不限 于
• 干扰电子设备：静电可能干扰电子设 备的正常运行，导致设备损坏或功能 异常。
• 影响工作效率：长时间接触静电可能 导致皮肤干燥、瘙痒等不适症状，影 响工作效率。
• 产生电击：静电电压可能高达数千伏 ，甚至上万伏，当人体接触高电压时 可能导致电击伤害。
防静电安全知识
汇报人：
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目 录
• 静电的产生 • 静电的消除 • 静电的预防措施 • 静电的危害及应对措施 • 防静电安全知识问答
01
CATALOGUE
静电的产生
静电的基本原理
静电是指静止状态下的电荷。在 干燥的环境中，当两个物体接触
并分离时，可能会产生静电。
静电基础知识
静电防护基础知识一． 静电是什么?静电：没有作定向运动的电子或离子所带的电；静电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转移而形成的。
二． 静电有些什么特点?1． 高电位：数百伏到数万伏2． 低电量：微库仑级。
3．作用时间短：微秒级三.静电是怎样产生的？接触、摩檫、感应、冲流、冷冻、电解、压电、温差等接触――――电荷转移――――偶电层形成――――电荷分离材料排序物理效应 ⏹ 力学效应：同性相斥，异性相吸。
⏹ 放电效应：当垂直于物体表面的静电场梯度较大时，可发生静电放电。
⏹ 感应效应：当带电体附近存在被绝缘的导体时，在该导体表面会出现感应电荷的现象。
四.静电的危害静电危害时机⏹ 放电前的静电场（静电感应）⏹ 放电时的电荷注入（电荷转移）⏹ 放电时的电、磁、光、声、热影响（尤其是电、热现象）静电危害形式⏹ 静电吸附⏹ 静电放电引起的器件击穿：⏹ 硬击穿：一次性芯片介质击穿、烧毁等永久性失效。
⏹ 软击穿：造成器件的性能劣化或参数指标下降而成为隐患。
正极性 负极性⏹静电感应：当导体和电介质置于静电场中，在其上感应出正或负电荷，⏹静电放电时产生的电磁脉冲：当脉冲干扰耦合到计算机和低电平数字电路时致使电路出现误动作。
典型的静电源⏹人⏹终端台、工作台：⏹各种绝缘地面：⏹烘箱：⏹空气压缩机：⏹某些电子生产设备：静电放电（ESD）的损伤模型⏹人体带电模型（HBM）：HBM是根据带有静电的操作者在工作过程中与器件的管脚接触，将存储于人体的静电荷通过器件对地放电致使器件损坏而建立的，因此称为人体带电模型⏹器件带电模型（CDM）：CD M是基于已带电的器件通过引脚与地接触时，发生对地放电引起器件失效而建立的。
⏹电场感应模型（FIM）：FIM是当器件处于静电场环境中时，在器件内部将感应出电位差，所感应的电位差引起器件击穿而建立的。
静电相关基础知识
静电的危害 静电对人体的危害
静电对电子设备的危害
静电对电子设备的危害主要表现在对电子元件的损坏和影响电子设备的正常运行。由于电子设备中的元件通常非常微小，因 此很容易受到静电的干扰或损坏。静电产生的电磁场会干扰电子元件的信号传输，导致设备出现误动作或故障。此外，静电 还可能引起电子元件内部的微观结构发生变化，导致元件性能下降或失效。
静电防护措施
03
人体静电防护
防静电工作服
穿着防静电工作服能有效防止人体带电，减少静电对 人体的伤害。
防静电鞋
选择防静电鞋，可以有效地将人体与地面隔离，防止 静电积累。
佩戴防静电手环
防静电手环能够将人体产生的静电荷导入大地，从而 避免静电对电子设备造成损害。
电子设备静电防护
1 2 3
接地措施
确保电子设备接地良好，将设备与大地相连，使 设备产生的静电荷能够及时导入大地。
安装防静电元件
在电子设备中安装防静电元件，如TVS二极管等， 能够有效地吸收和泄放静电荷，保护电子设备免 受损坏。
防静电包装
对于一些高价值的电子设备，可以采用防静电包 装来减少运输过程中产生的静电对设备的损害。
工业生产静电防护
保持环境湿度
通过增加环境湿度，可以有效地减少静电的产生。在工业生产环 境中，可以使用加湿器或洒水等方式来提高湿度。
静电的未来发展
05
静电在新能源领域的应用
静电发电机
利用静电产生电能的装置，具有高效 、环保、可再生的特点，可用于风能 、太阳能等新能源发电领域。
静电储能
通过静电技术将电能储存起来，解决 电网供电不稳定、峰谷差等问题，提 高能源利用效率。
静电在医疗领域的应用
静电治疗
静电知识点
静电知识点摘要：静电现象是日常生活中常见的自然现象，涉及电荷的积累和转移。
本文旨在介绍静电的基本原理、产生方式、影响因素以及在科学和工业中的应用。
同时，还将探讨静电的防范措施，以减少其可能带来的不利影响。
1. 静电的基本概念静电（Electrostatics）是指静止电荷（即不随时间变化的电荷分布）所产生的电场和电势。
当物体表面积累了过量的电荷，而这些电荷又不能自由流动时，就会产生静电。
2. 静电的产生静电通常由以下几种方式产生：- 摩擦起电：两个不同材料的物体接触并相互摩擦时，电子可能从一个物体转移到另一个物体，导致电荷分离。
- 接触起电：两个物体接触时，电子也可能从一个物体转移到另一个物体。
- 压电效应：某些材料在受到机械压力时会产生电荷。
- 热电效应：温度变化导致材料内部电荷分布不均，产生静电。
3. 静电的影响因素影响静电产生和积累的因素包括：- 材料性质：不同材料的电子亲和力不同，影响电荷的转移。
- 接触面积：接触面积越大，电荷转移的机会越多。
- 湿度：高湿度环境下，空气中的水分子可以吸收或释放电荷，减少静电积累。
- 温度：温度的变化会影响材料的电荷分布。
4. 静电的应用静电在多个领域有广泛应用，包括：- 静电喷涂：利用静电力使涂料均匀附着在物体表面。
- 静电除尘：静电场吸附带电粒子，用于空气净化。
- 静电筛选：利用静电力分离不同电荷的颗粒。
- 静电印刷：在印刷过程中，静电力帮助将墨水转移到纸上。
5. 静电的防范措施由于静电可能导致电子设备的损坏或火灾爆炸等危险，因此需要采取适当的防范措施：- 增加湿度：在干燥环境中增加湿度，减少静电积累。
- 接地：通过导电材料将积累的静电安全地释放到地面。
- 使用防静电材料：在易产生静电的环境中使用防静电地板、工作台和包装材料。
- 穿戴防静电设备：如防静电手环、防静电服等。
6. 结论静电是自然界中普遍存在的现象，它既有有益的应用，也可能带来潜在的风险。
静电知识
静电知识一、什么是静电，静电危害不容忽视。
静电：静止未流动的电荷。
能够长时间停留在某些物料上。
静电放电：当两个带不同静电电位的物件相互接近到某程度或接触时，静电从一个物件突然流放到另一物件上的现象。
静电荷的基本单位：库伦 Coulomb静电的“产生”:是由于不同的物体相互接触时，一个物体失去一些电子而带正电，电子转移到另一物体上使其带负电。
若在物体分离的过程中电荷难以中和，积累在物体上的电荷就形成了静电。
对此现象的简单概括就是大家非常熟悉的“摩擦起电”。
在干燥的季节，我们如果穿着化纤衣服和绝缘鞋在绝缘的地面上活动，人体上的静电可达几千伏甚至上万伏。
若人体静电超过2～3千伏,当人接触接地金属时则会产生静电电击。
除了摩擦产生静电外，电感应、电容效应、压电效应也产生静电。
电容效应只增加静电破坏的风险程度，并没有改变电荷量！“被自己电了一下”对南方的朋友也许是不可思议，但北方干燥地区的朋友对此一定感受很深。
静电的能量和破坏性是不能小看的。
如果我们带着如此能量接触电子元器件会造成什么后果呢？精密的元件可能会被瞬间的高压击毁。
也许，当你欢天喜地地捧起“保超XXXMHz”的CPU时，很可能CPU的忌日就到了。
不光CPU，主板、显卡、硬盘等其他电子器件也一样“不堪一击”。
可惜不是所有的人都相信静电的可怕。
很简单，他们没有吃过静电的亏。
其中的原因很多，可能是环境原因，如湿度不同的地区静电的表现是不一样的；电子产品本身及其包装都可能对静电做了预防措施；也可能只是运气，譬如，当一个满怀静电的冒失鬼迫不及待地打开机箱时，很走运，机箱是接地的，所以，在他去接触那颗宝贵的CPU前，他身上的静电已经消失了。
但是，即便有种种因素使我们的电器躲过静电的劫难，我们也不能否认静电的危害。
这就像我们虽然没有发生过车祸，但也不能忘记飞驰的汽车可以把你XX掉，所以我们不能站在路中间。
同样的，在需要接触电子元器件时，我们也不能冒险。
我们应该想方设法把身上的静电消除掉。
防静电知识介绍
防静电知识介绍ppt•什么是静电•静电对人体的影响•防静电的方法目录•防静电在日常生活中的应用•防静电的必要性•如何提高防静电意识01什么是静电静电是指静止状态下的电荷，通常是由摩擦、接触或感应等原因而产生的。
静电荷的积累会使物体表面带有一定量的电荷，形成静电现象。
静电的定义不同材料之间相互摩擦会产生电荷转移，使其中一种材料带正电荷，另一种材料带负电荷。
摩擦起电当一个导体靠近带电体时，由于静电感应的作用，导体会在近端部分感应出与带电体相反的电荷。
感应起电静电的产生1静电的危害23在某些易燃易爆环境中，积累的静电荷可能产生静电火花，引起火灾或爆炸事故。
静电火花静电荷积累在电子设备上，可能干扰其正常工作，甚至造成电路故障。
影响电子设备当高电位差产生的静电荷积累到一定程度时，可能会对接触到的物体或人体造成电击。
电击02静电对人体的影响皮肤干燥静电会吸附空气中的尘埃和污垢，使皮肤变得干燥，引发瘙痒、红肿等症状。
皮肤炎症静电放电时产生的火花、电磁波等可能刺激皮肤，引发接触性皮炎、过敏性荨麻疹等炎症。
静电对皮肤的损害视线模糊静电放电时会产生大量微小颗粒，影响空气清晰度，使人的视线变得模糊。
眼部疲劳由于静电吸附作用，人们需要花费更多精力去摆脱这种干扰，容易导致眼部疲劳和不适。
静电对视力的影响静电放电产生的声音、闪光等可能会分散人的注意力，影响思维和判断能力。
注意力分散静电放电时会产生电磁场，可能对人体神经系统产生干扰，引发头痛、头晕等不适症状。
头痛、头晕静电对脑力的影响03防静电的方法总结词通过将静电荷引入到大地中，以消除物体上的静电荷。
详细描述通过将物体与大地相连，使物体上的静电荷通过大地导走，从而消除物体上的静电荷。
接地法通常用于消除导体上的静电荷。
接地法总结词利用导体将静电荷引入到其他物体中，以消除物体上的静电荷。
详细描述通过将物体连接到其他导体上，使物体上的静电荷通过导体导走，从而消除物体上的静电荷。
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静电压 (kV) 相对溼度20% 相对溼度80%
12
0.25
35
1.5
18
1.5
20
0.6
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3
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静电压表
认识静电放电
◆ 量测电场强度 ( 单位 : Volts/meter ) ◆ EPA (ESD Protective Area)中最常使用于
确认静电压的工具 ◆量测变量
● 空气 (Air)
● 木 (Wood)
● 人手 (Hands)
● 橡胶 (Rubber)
● 玻璃 (Glass)
● 金 (Gold)
● 毛发 (Hair)
● 多元脂 (Polyester)
● 石英 (Quartz)
● 聚胺脂 (Polyethylene)
● 尼龙 (Nylon)
● 聚乙烯 (Polyethylene)
认识静电放电
静电放电(ESD)简介
◆ 认识静电放电 ■ 静电与静电放电 ■ 电学上的意义
■ Triboelectric Charging ■ 静电与环境的关系 ◆ 认识静电放电防制 ◆ 静电放电对产品的影响
你感受过静电吗 ?
认识静电放电
◆ 日常生活中的静电实例
■ 邻近区域发生静电放电时, 可于收音机中听间杂音
剥离生电
认识静电放电
●任两个物体或材料接触后再分开会产生静电
●任何进入工作区域内之物件或材料皆需注意 ( 如人员 、电子元件、手持设备 、包装材料等等 )
影响摩擦生电电量的因素
认识静电放电
物质材料
相对湿度
摩擦频率
接触面积
材料的影响
认识静电放电
●所有材料皆可摩擦生电
↑正(Positive)
●钢 (Steel)
●部份IC制程 (例如需使用光阻时) ●Soldering (<70% R.H.) ●应考虑使用离子产生器
典型的静电源
认识静电放电
物件或制程 材料或动作
工作表面
涂蜡或涂漆的表面 、一般的塑胶
地板
混泥土、涂蜡的木板、一般地砖
衣物
一般洁净室工作服、一般合成签维工作服、绝缘鞋 、纯棉 (30% R.H.以下 )
工作椅
木材、玻璃签维
包装或运送
一般塑料袋或封套、一般的气泡包装材料、一般的 塑胶盒或搬运箱、玻璃瓶
组装、清洁、 喷雾清洁容器、一般的塑胶吸锡器、未接地的烙铁 测试及重工区 头、刷子 (猪鬃或合成签维 ) 、使用纯水清洗、
复印机、显示器
典型的ESD电压
认识静电放电
温度 : 21℃
静电之产生 在乙烯基材质的地板走动 在人造地毯上走动 坐离发泡椅垫 拿起聚乙烯塑料袋 在地上滑动苯乙烯材质的箱子 移除PC板上的Mylar 胶带 PC板上的收缩膜 作动真空吸锡器 喷电路冷凝喷雾剂
◆ Volume Resistivity 体积电阻率
即电阻率或称电阻系数其单位为Ω-cm
体积电阻率= 电场强度 (Volts/cm) 电流密度 (Amps/cm2)
静电的能量
认识静电放电
E = 1/2 CV2
E : 能量 ( 焦耳 ) C : 电容 ( 法拉 ) V : 电压差 ( 伏特 )
E = 1/2 (1×10-10F)(3×103V)2 = 4.5×10-4 Joule
静电的电压
认识静电放电
/ V = q C q : 电量 ( 库 仑 )
● 总电量不变,若电容值改变则电压值随之改变
● 低于此值时元件仍非常容易损坏
静电放电防制计划
认识静电放电
● 十五世纪时 , 欧洲开始出现静电放电防制的程序 ● ESD Control Program
● 针对公司实际情形定订防制计划 ● 设置相关仪器及设备 ● 持续的追踪与量测
● 可能发生在制程中或使用中的任何阶段 ● process, assemble, pack, label, service, test, inspect transport, in the field ● parts, assemblies, equipment
●位置变化时,电压变化可能很大 ●Ex : 带电元件接近接地之机械设备
●元件接近机械设备时,电容较大--- >电压小 ●元件远离机械设备时,电容较小--- >电压大
●此时接地则可能发生严重的ESD事件 ●若元件未带电,则无ESD事件
●隔离或绝缘的导体间会因接触而放电
●放电后两物体电压相同 ●电量与电容有关
常用的数量级符号
认识静电放电
数量级 全名 符号
1012 tera
T
109 giga
G
106 mega M
103 kilo
k
10-3 milli
m
10-6 micro μ
10-9 nano
n
10-12 pico
p
Examples: 1 kilovolts =1×103 volts
5 picofarads =5×10-12 farads
● 羊毛 (Wool)
● 聚丙烯 (Polypropylene)
● 丝绸 (Silk)
● 乙烯基 (Vinyl)
● 铝 (Aluminum)
● 硅 (Silicon)
● 纸(Paper)
●铁弗龙 (Teflon)
● 棉(Cotton)
↓负(Negative)
溼度的影响
认识静电放电
●适度的溼度控制 ●若干制程需在 低溼度环境下进行
■ 于地毯上走动或从椅子站 起来后,碰触导体
■ 由干衣机中取出衣物时
◆ 通常再气温与溼度较低 时较易感受到静电
什么是静电 ?
◆ 原因 : 摩擦、感应 、剥离….. ◆ 机制 : 物质因失去或得到电子而带电
■ 若未接触其他导体则静电将继续存在于物体上
隐藏的危险 – 静电防电
认识静电放电
● 原因 : 电位不同物体间的电荷移转 ● 不一定伴随有电弧或火花发生 ● 一般可感受到的静电压为→3.5KV
以两个电极放置于一材料表面上,加以一直流电压 (V ),量测其通过 之电流值 (I ), 再计算出其电阻值 (R ),其单位为欧姆 (Ω ) 。
◆ Surface Resistivity 表面电阻率
均一材料的单位面积表面电阻,其单位为Ω/square , 表面电阻率与 表面电阻间通常存在一比例 .该比例与量测电极之几何形状有关。
■距离 ■待测物面积 ■邻近的接地导体
◆详读使用说明并 了解仪器量测能力
认识静电放电防制
静电放电(ESD)简介
◆ 认识静电放电防制
■ 静电防制材料 ■ 材料量测 ■ 离子风扇 ■ 基本法则 ■ 人员安全
◆ 静电放电对产品的影响
表面电阻与表面电阻率
认识静电放电防制
◆ Surface Resistance 表面电阻