ESD 问答讲解

23 问：按照MIL-B-81705-B标准测试胶片时，我需要表面电阻仪和静电衰减时间测试表，应如何选择呢？
答：在MIL-B-81705C中，对于I类遮挡材料， 关于静电衰减的测试程序在FTM4046（衰减速率＜2s＝中规定；关于表面电阻“X”测试是按照ASTM D257进行，适用的范围是：内表面阻抗：1×105 ≤ X ≤ 1×1012 / 平方 ，外表面阻抗：X＜1×1012/平方。根据标准，用于这些测量的设备可在仪器仪表商店中买到，包括高速示波器、那安计、那伏计、高精度兆欧计、高压电源等。对于表面电阻：型号41262和41272都满足ASTM D257的要求；41272还满足标准EIA-541和ESD S11.11要求。 对于静电衰减：我们没有与MIL-B-81705C相符的设备。型号42630正好与ESD S3.1的要求相符，可对胶片做一些初步的衰减测试，但要依据标准测试方法。

24 问：“零静电”枪是如何工作的？
答：“零静电”枪的工作是通过机械压缩（拉伸）晶体物质引起电荷分离并且在连接在晶体任何一端的两导线之间（彼此相距大约2mm）感应出很高的电势（2 kV——5kV）来工作。晶体具有弹性（记忆性），因此它可以反复压缩以多次提供压电能量或静电放电，而其性能降低却非常小。

25 问：抗静电包装材料表层上所涂覆的表面活化剂是什么材料？它是怎样起作用的？
答：表面活化剂是物质表面活化的介质，用于增加或降低表面张力以使表层物质变湿或在表面上不断扩散。

26 问：我们在试图用较便宜的ESD地板拼起来改善合工作区域中不容易使用腕套地方的的接地效果。有没有一种涂料可以用在环氧漆喷涂的水泥地板上？用垫子不便于使用手推车，又不易打扫卫生，且价格相当昂贵。我们也会改变工作区的布置，这样垫子的形状尺寸就又不合适了。
答：对，是有一些经济的办法来解决你的水泥地板的保护问题。导电漆是一种单组分地板涂料，可使静电荷受控地损耗掉。对电子生产厂商、电子装配车间和库房来说，静电控制地板防静电导电喷涂很有效。一加仑涂料可喷涂225平方英尺，厚度1—1.5密耳（1密耳=1/1000英寸）。建议喷涂两层，电气接地保护涂层至少要有60平方英尺。

27、问：用防静电腕套测试仪测试防静电碗套，而不用象Fluke 85兆欧级的欧姆表，这有何好处？
答：不使用欧姆表测量的原因有如下几个：首先，典型的欧姆表的测试电压为3V，这将得到与典型防静电腕套测试仪（开路电压9 — 30伏（取决于生产商））完全不同的读数。较低的测试（开路状态）电压将获得较高的电阻读数。其次，当读数高于或低于设定值时，欧姆表不会自动发出提示。最后，与防静电腕测试仪上的电气测试板和香蕉插座组合与欧姆表的引线接触结构往往是不同的。为了避免这个问题你可以为欧姆表作一个专门的夹具，但不会想专用夹具那样好用。

28问：L类型的三层橡胶垫子是用什么材料制成的？为什么要考虑其使用期限？若垫子内的金属丝网被剪掉，它还有作用吗？如果仍有作用，为什么呢？
答：L类型的材料是三层白色或蓝色橡胶衬垫材料。在焊接和装配区域，软质损耗层发挥了很好的作用，其顶部和底部的使用寿命较长而且耐用。这种橡胶材料的电阻较高，耐磨，耐腐蚀，很容易清洗和保养。L类型材料是耐热的，即使把它放在高温环境中，它也不会产生有毒的气体。焊接和焊剂不会损害其表面。L类型的材料也适于净化间。导电层不是金属网，如果你割开垫子，只要每块接地良好，那么其性能不变。

29问：我收到一些由现场返回的组件（已安装在电路板上的芯片，在通电测试时不能通过），在实验室分析后被确定为ESD/EOS。这种潜在的故障发生的几率有多大？发生前有何征兆？
答：EOS和ESD在物理过程上有些不同，进一步讲，ESD可以分解为一次性损坏和较长的潜在性损坏，这取决于ESD的能量和所作用的材料。对双极性器件的研究表明：80%的劣质运放由于EOS或高能量的ESD而损坏，另外20%的运放也表现出较小的性能降低（由于潜在的ESD损害）。

30问：在现场中使用PC机时，我注意到，在使用机器时戴上防静电腕，即使机器放在硬纸箱上，且插头没有插在插座里，也能将静电泄放掉。这是真的吗？
答：是的，将你与大块金属板或其他大导体相连，会使你体表的静电荷分布均匀，使你与导体处于同一电势。在一些场合，你可以这样做以使电源远离工作区。我们还是建议用一根单独的地线将机器接地到公共接地点，以保证在机器和人体间有正确的电气连接，使能够接触闯进工作区的外界物体的一切部分保持零伏电势。

31问：我们在有三相四线制交流电源系统的老建筑物外作业，设备地通过电工金属管接至中性线，同时使防护导管穿过建筑物。我们可以将该导管作为ESD接地点吗？或者我们需对ESD系统安装一独立的接地系统吗？
答：是的，你可用导管作为ESD接地点。ESD地线或“公共” 点接地的主要目的是创造“公共地点”，或者是为了消除导体间的电势差，使关键工作区中的所有导体和公共接地点等势。一旦导体间的电势差被消除，这些导体间产生ESD的能力就可降至最小。即使在工作区中的所有导体都接地，你仍面临着ESD的危险。因为外部导体仍会对ESD接地造成一定的电势差，从而对接地导体产生ESD。这包括送料员（没有接地）给你（已接地）送零件，IC芯片脱离保护导管到接地的底板，电路板安装在一个导体支架上，等等。

32问：对于仅暴露在正常生活环境中的地板垫子，布满了灰尘，怎样清洁它呢？（这不包括请有资格的专业人员进行清洁和测试）
答：应该采取怎样的方法来清洁ESD地板垫子取决于你的控制计划。假设你有一个相当严格的控制计划，ESD地板垫子的规格为106——109，每天有25人来回走动。这种情况下，最好每天晚上干洗（清扫）地板垫子以清除灰尘（这将增加其绝缘及磨损），至少每周擦洗一次。你可以根据具体计划进行调整。最好在控制计划中给出允许的范围，每天进行测量并作出相应的图表，根据这些数据你可以定出清洁地板垫子的合适周期。

33问：关于工作服的作用我不是很清楚。我公司里的职员认为如果带了碗套，工作服是多余的。这是由于人体上的，或衣服上的电荷，会通过腕套泄放到地。
答：这个问题问得太好了。这是一个普遍的错误概念。大多数衣服是绝缘或具有绝缘性能的（取决于衣服中的汗液多少、厚度、布料、层数等）。电荷在绝缘体上是不会移动的，它会一直保留在绝缘体上，经过一定的时间（通常是几小时或几天）后中和掉，或者与空气中的离子中和（人工干预时时间可降到几秒以下）。因此，你的袖子、腰带等可能带有几千伏的电压（它所产生的电场对于周围的导体而言是很强的），这可能会使附近隔离的导体上感应出电荷。因此工作人员需要穿上ESD工作服，将绝缘的衣服屏蔽起来，使衣服产生的静场最小。需注意的是，一定要把你的袖子塞进工作服里。

34问：我需要将线路板组件从一接地的工件台送到一接地的波峰焊机上，但我没有做导电腊或地板垫子的预算。两者之间的距离为20英尺。组件在焊接前，必须水平放置和传送。为了使操作人员能传送这些部件，我可以将装载这些组件的小车隔离吗？
答：不要隔离这些推车。如果你将组件放在损耗性的密闭容器中（如搬运箱），那么你不必将推车接到一个导电/损耗性地板上，尽管最好这样做。在运输过程中，损耗性密闭容器可以使其内部的电势处于同一水平（也就是使放电最小或消除）。在打开之前，手提箱需放在一个有损耗的接地垫子上，消除与地之间的电位差，使与带防静电腕套的操作人员处于同一电位。

35问：我公司一个部门的导电地板性能几乎超标，我问他们怎样清洁地板，他们说使用软度清洁剂，而不是专用清洁剂。我想问的是，有没有专用清洁剂？
答：软度清洁剂可以残留下绝缘物质，引起导电地板不合格。市场上有专用的导电地板清洁剂，不会留下残余绝缘物质。但对于有些导电地板，用清水擦洗就足够了。

36问：静电荷在印刷行业中是一个常见的问题。纸张在通过压力机时，便会带上电荷。当同一纸张从压力机中送回来时，纸上已带上很多的电荷，使纸张彼此粘在一起。对此问题该如何解决？
答：每当一个物体与另一个物体表面接触和分离时，都会在两者的表面上引起电荷的不平衡，从而产生静电荷（静电场）。工业上的电离是解决这一问题的方法之一。这是在物体表面的附近（0.5 — 2英寸）使用离子束，使物体表面处于大量正负离子的包围之中。在本质上，这个过程仅仅物体表面的一面上的静电荷发生中和，从而减小了感应电荷。在纸的两面均使用离子束可以最大限度的减小静电。一般应在物体接触和分离后对其使用离子束，在静电特别严重的地方，应首先对其进行离子处理。

42、问：保证地板ESD安全的正确方法是什么？仅使用静电损耗蜡是否可行？
答：采用防静电损耗地板涂层（蜡通常是绝缘的）是使地板静电安全的良好开端。为了完善静电放电安全地板系统，必须要配备防静电鞋或脚部静电接地条，小车或转椅上的拖链，入口处的静电放电警示信号（让职员穿防静电放电鞋）至静电放电安全区域，可选的区分静电放电地板的地板胶带。你也需遵循生产商关于应用和维护的说明。防静电地板关心的是技术细节，这包括应用和维护可以在PDF格式中找到。我们建议到少60平方英尺的地板整理剂以正确耦合到地（其作用如同一只大电容），从而减小电荷不平衡到零，同时也需至少三层整理剂以获得正确的地板阻抗范围（109/平方）（也就是说，也板越厚，其导性性就越好）。

43、问：室内地毯上有几张工作台，我可以做一些ESD垫子和接地条吗？
答：假定地毯地绝缘的且不抗静电，那么就需在室内铺ESD垫子和接地条以保护工作台，工作区外还应留至少3英尺左右。另外，在储存ESD敏感器件的地方，工作台顶也应采用ESD接地垫子进行保护。要确保ESD垫子具有损耗，这样才不会引起静电放电。这取决于垫子上人的走动频度，每个职员应在两只脚和一只手腕（或工作服）上使用接地条。最低保护（一旦地板及工作台垫子铺好后）是在工作台前部采用防静电腕和公共接地点。（为简易和便捷起见）。

44、问：为了在两个测试电极间测量或计算尖峰放电的能级，需要使用高速示波器。如果要存储100毫焦或更高的能量，需将电容值限制在多大的范围内？为了取得精确的读数，使用500kHz的频率够快吗？
答：两个与充电设备模型靠得很近的金属电极之间的响应，其泄电上升时间小于200皮秒。此响应以电磁脉冲形式被高速示波器输入端的偶极子天线所接收，为了精确地观察它，需要至少两次信号响应或10GHz的示波器。

45、问：有许多静电放电产品（防静电腕监视器模型A98200）。该防静电腕监视器需校准吗？怎样才能校准它？有用来校准它的仪器吗？如有，大概需多少钱？能不能不校准呢？
答：在通常使用情况下应每年校准一次。

46、问：在无电磁污染的房间（100级）里，通过铺地板垫子来进行静电放电保护。对此有何建议？
答：建议使用型号L的蓝色或白色垫子材料用来清洁房屋。型号L的蓝色材料具有电气损耗性，直英尺出售，宽度为2英尺。
 

47、问：印刷厂里的空气相对湿度控制在50%。操作工人每当一触碰设备和诸如门把手之类的任何金属物体，他们就会感到一阵麻木。单独使用地板垫子是否足以对静电进行保护？对防静电鞋或防静电腕，其使用方法是怎样的？
答：有两个相当可能的原因是操作工人受到了对金属导体的静电放电。一个是由行走引起的摩擦起电；另一个是由于干净房屋涂层产生的摩擦电。物体上不平衡电荷的积累，在接触和分离时便产生了摩擦电，进而引起明显的静电放电现象。为了减小第一个问题，具有专门抗静电性质的静电放电地板垫子。静电放电地板整理剂系统诸如无锌防静电地板整理剂。防静电地板整理剂系统具有优秀的防静电特性，不允许摩擦充电超过100V。
为了减小第二个问题，让操作人员穿上棉布衣服而不是人造纤维，尼龙，丝绸，毛料等等。为了减小人体的摩擦充电，干净房屋涂层。穿上静电放电工作服有很多好处，可在不同物质之间起隔离作用，一些防静电材料可引起电荷。也可试试采用由不同的物质构成的地板涂层，因为形成当前室内的涂层材料在摩擦起电序列表中处于较高水平（向下或向下）。
总之，正确的人体接地（带有防静电腕和脚部接地条的静电放电地板）能有效地消除这一问题。

48、问：静电放电安全工作站的公认标准是咋样的？也就是说，工作站的所有物体的电压都低于100V或其他的电势？这个要求具体在什么标准里阐述呢？
答：静电放电安全工作站安全依据产品发挥作用的灵敏度。对一些用户而言，这可能是200V，而对另一些用户则可能是20V！可参考元件生产商相关数据。

49、问：我们正在研制一样机，其内有大型的视频监视器。它的玻璃视窗表面产生静电场，偶而引起小火花，且很快跳到金属部件近旁，同时也会在与金属部件接触的人体上出现火花。有没有解决此问题的简单办法，比如接地等等？
答：玻璃视窗表面被充电到很高的电位，其原因很可能是内表面上的高能电子碰撞。这个高电势将产生很高的电场，使泄电发生移动。接地将是很有益处的，将玻璃视窗外表面用一导电的材料罩住，并同时将其接地，这样可减小积累的净电荷到一个极低的水平。可试用静电放电系统的 ，对玻璃外表面有静电损耗性，而且应将其表面接地（可将编织导剥去1/4英寸，并将这一端与玻璃的一边或一角相连）。

50、问：如何处理一次性静电放电接地条？
答：一次性防静电腕接地线使用说明如下：
1. 在处理静电敏感部件前应戴好防静电腕。
 2. 打开接地条起始的12英寸，剥掉保护层到合适的长度，使之能与手腕很好配合。同时将外露部分牢固地粘贴到手腕周围。
3. 将接地条完全解开，从末端剥掉4英寸保护层，将外露粘胶面与电气地相连。

51、问：我们设计并生产开关电源，其内部电路有EPOM，该产品由一块主要PCB（双面板）构成，底面为焊接面，用1毫米厚的铝壳罩住（只是部分屏蔽，有通风槽等），背面全敞开着。我想问的是，哪种静电放电袋兼有包装作用？
答：精确的详细说明取决于你尽力保护的敏感设备以及业已运行的程序。你也可调出一级，参考MIL-STD-1686标准，当静电放电电压大于0—1999V，对其造成的损坏极为敏感的元件被归类为有静电放电敏感性的元件。
对于一级设备，应该使用静电放电系统制成的静电放电袋，要严格遵守MIL-B-81705C中的电子及机械性能要求，这也有抗静电的内部特征。除了它的一些包装保护作用外，静电放电袋可用作静电放电保护，这样开关电源就可以正常地使用了。

52、问：我公司的部分业务是制造金融和保健方面的空白塑料卡片。这些卡片通过加热和挤压制成薄片，每次10片。每片形成过程如下：一张PVC芯材（通常厚度为0.66毫米）放在两个PVC覆盖板之间。然后再放到两片不锈钢传输板之间。10张PVC板和传输板夹层置于两层6.35毫米厚的橡胶板之间，然后再把两块标准钢板放在外面。其中一张卡片则放在层压机的滚筒上，另外九张卡片一起加热半个小时左右。可是在分开每张卡片的时候却遇到了静电困扰。不锈钢传输板不停地震动，我在距卡片一英尺远处遭到静电放电电弧的电击。在厂房里铺上防静电垫子，并且操作工人戴上防静电手套后，传输板仍有一些震动。实际上，他们一触摸到新不锈钢板时，遭到的电击都很弱。每张卡片可能要使工人电击九次。我认为静电是在进行层压期间，由于加热和压力，使PVC板之间发生相互摩擦而产生的。一部分静电荷从塑料卡片转移到钢板上，这样就把静电荷传导给操作工人了。我不知道能否通过不锈钢传输板很快地将静电荷从塑料卡片的表面清除掉。我推测卡片上的静电荷是负极性的，那么，我能不能通过产生一些中间电荷给不锈钢传输板，将负电荷从卡片的表面引出来，再进行清除或减小它呢？
答：你所提出的问题似乎由于热电化学的加热和压缩过程中的电荷积累或分开卡片时产生的摩擦电。你所说的（卡片）看起来象一个大电容，当你生产多层交替导电且绝缘（或很高的电阻）的物质，实质上，多层交替导电物质已经形成电容。因此，你在一英尺远的地方遭了到静电放电的“电弧”，卡片之间的电场一定是很大的，一般可达300000V，在大气压为760毫米汞柱，气温25度时很可能达到600000V。最好将所有钢板在同一点接地，操作工人也在同一点上接地。这样将减小操作工人与钢板间的巨大的电势差。但仍需进一步测量电场，在分开卡片过程中，用电场计测量，看产生的静电荷是否具有接地作用。如确实是这样，就需要对卡片进一步使用压缩空气离子以中和PVC芯材上的电荷。

53、问：我使用产生负离子的空气清新剂。每当我一摸到其前部（金属部分），它就会喷出少许的清新剂。请问如何解决这一问题？
答：你所使用的空气清新剂采用高压电晕放电以发射清新剂离子。金属部分也许是发射器或是偏心板。如果此板不接地，你将受到“电击”或有电流从身体流过。高电压发射引线也会使你遭到电击。建议采取以下办法来解决这一问题：
不要接触金属部件检查电路，确信金属部件已和电源地接到一起
在金属部件前端罩上一绝缘物体（网状物），以使人体远离金属部件（需要检查其使用效果是否受影响）
重新将清新剂罐体定位，使用人体不易触摸到，并作上警告标志。
检查电源地的极性，试着将正负极对调一下
确保罐体接地正确

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