在電子制造業(yè)中,靜電的來源是多方面的,如人體、塑料制品、有關的儀器設備以及電子元器件本身。
1.人體靜電
人體是最重要的靜電源,這主要有三個方面的原因。
www.china-esd.cn其一,人體接觸面廣,活動范圍大,很容易與帶有靜電荷的物體接觸或摩擦而帶電,同時也有許多機會將人體自身所帶的電荷轉(zhuǎn)移到器件上或者通過器件放電。其二,人體與大地之間的電容低,約為50一250pF,典型值為150PF,故少量的人體靜電荷即可導致很高的靜電勢。其三,人體的電阻較低,相當于良導體,如手到腳之間的電阻只有幾百歐姆,手指產(chǎn)生的接觸電阻為幾千至幾十千歐姆,故人體處于靜電場中也容易感應起電,而且人體某一部分帶電即可造成全身帶電。
影響人體靜電的因素十分復雜,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
(1) 人體靜電與人體所接觸的環(huán)境以及活動方式有關
表1.4列出了在幾種活動中人體的靜電勢,圖1.2則給出了操作人員在做不同的動作時手上靜電勢的變化曲線。
圖1.2 操作者手上的靜電
(2) 人體靜電與環(huán)境濕度有關,濕度越低則靜電勢越高。從表1.4可以清楚地看到這一點。
(3) 人體靜電與所著衣物和鞋帽的材料有關,化纖和塑料制品較之棉制品更容易產(chǎn)生靜電。工作服和內(nèi)衣摩擦時產(chǎn)生的靜電是人體靜電的主要起因之一,表1.5列出了質(zhì)地不同的工作服和內(nèi)衣摩擦時人體所帶的靜電勢。
表1.5 質(zhì)地不同的工作服和內(nèi)衣摩擦時人體的靜電勢(kV)
(4) 人體靜電與個體人的體質(zhì)有關,主要表現(xiàn)在人體等效電容與等效電阻上。人體電容越小,則因摩擦而帶電越容易,帶電電壓越高,人體電阻越小,則因感應帶電越容易。人體電容與所穿戴的衣服和鞋的材料以及周圍所接觸的環(huán)境(特別是地板)有關,人體電阻則與皮膚表面水分、鹽和油脂的含量、皮膚接觸面積和壓力等因素有關。由于人體電容的60%是腳底對地電容,而電容量正比于人體與地之間的接觸面積,所以單腳站立的人體靜電勢遠大于雙腳站立的人體靜電勢。
(5)人體靜電與人的操作速度有關,操作速度越快,人體靜電勢越高。由圖1.2可以看出這一點。
(6) 人體各部位所帶的靜電電荷不是均等的,一般認為手腕側(cè)的靜電勢最高。
2.儀器和設備的靜電
儀器和設備也會由于摩擦或靜電感應而帶上靜電。如傳輸帶在傳動過程中由于與轉(zhuǎn)軸的接觸和分離產(chǎn)生的靜電,或是接地不良的儀器金屬外殼在電場中感應產(chǎn)生靜電等。儀器設備帶電后,與元器件接觸也會產(chǎn)生靜電放電,并造成靜電損傷。
3.器件本身的靜電
電子元器件的外殼(主要指陶瓷、玻璃和塑料封裝管殼)與絕緣材料相互摩擦,也會產(chǎn)生靜電。器件外殼產(chǎn)生靜電后,會通過某一接地的管腳或外接引線釋放靜電,也會對器件造成靜電損傷。
4.其他靜電來源
除上述三種靜電來源外,在電子元器件的制造、安裝、傳遞、運輸、試驗、儲存、測量和調(diào)試等過程中,會遇到各種各樣的由絕緣材料制成的物品,這些物品相互摩擦或與人體摩擦都會產(chǎn)生很高的靜電勢。