静电防护技术

2024-11-29

静电防护技术(通用4篇)

静电防护技术 篇1

摘要:静电作为一种常见现象,在实际生产中得到一定的应用,同时也带来了很多的负面影响,本文主要针对经典带来的危害进行了深入分析,同时提出了几点有效的防静电措施。

关键词:静电,危害,防护措施

0 引言

静电现象是一种常见的带电现象,如在干燥天气里用塑料梳子梳头,可听到“噼啪”放电声。静电从本质上来说并不是指绝对静止的电,指的是在一定的范围内短时间失去平衡的电荷。

静电在生产生活中设计的范围很广泛,例如:静电复印、静电喷漆、静电植绒等等,这些技术全部都是利用一些外来能源所产生的高压静电来工作的,一般在实际工作的过程中,静电也会带来一定的负面影响,这种不良的影响很有可能会造成爆炸等一类的危险。

实践证明,只要两种物质紧密接触而后再分离,就可能产生静电。人在活动过程中,人的衣服、鞋以及所携带的用具与其他材料摩擦或接触分离时,粉体物料的研磨、搅拌、筛分或高速运动时,蒸气或气体在管道内高速流动或由阀门等高速喷出时,固体物质的粉碎及液体在流动、灌装和剧烈晃动等过程中,都可能产生强烈的静电。

1 静电的相关危害

1.1 容易引起爆炸和火灾

静电所散发的能量虽然不是很大,但是其电压确实很高,放电容易。如果静电发生的现场有易燃物质、爆炸性粉尘物质等,就很有可能会引起严重的爆炸或是重大火灾。

由于静电引起的爆炸和火灾从本质上来说主要以加工行业居多,从种类来说,一般以喷射、输送、搅拌、装卸等等工程事故占多数。

1.2 静电会产生电击

静电电击与普通的电击不一样,并不是指电流通过人体形成的电击,指的是在静电放电的一瞬间所产生的电击。

对于静电来说,人体就相当于一个导体,在放电的瞬间一部分电荷会消失,然后将能量集中在一起释放出来,具有很大的危险性,很可能就会产生巨大的爆炸和火灾。如果单单拿电击来说,在普通的生产过程中静电能量不是很大,一般不会对生命造成危险。

1.3 静电在某些时候会妨碍生产

在很多的生产过程中,若是不将静电彻底的消除,就会严重影响产品的最终质量。举个例子,例如在电子产品行业,产生静电后就会妨碍计算机、开关设备、继电器等设备的正常工作,也有可能会无线设备产生一定的不良干扰,严重者甚至是损坏电路。

2 对于静电的相关防护措施

静电产生的最大的危险就是火灾和爆炸两种。因此,必须要对其进行安全防护,避免发生任何险情。具体内容如下:

2.1 控制好险情现场的危险程度

静电引起爆炸和火灾的主要原因就是现场有易燃物和爆炸物存在。为了降低静电带来的危害,一旦发生险情后,应该立即对现场进行有效控制:

(1)将易燃介质用其他物质代替;

(2)将爆炸性物质的浓度降低;

(3)减少氧化剂含量。

比较常见的是充填氮或二氧化碳降低混合物的含氧量。但是,对于镁、铝、锆、钍等粉尘爆炸性混合物,充填氮或二氧化碳是无效,这时,可填充惰性气体以防止爆炸和火灾。

2.2 工艺控制

工艺控制指的是采取适当的措施对工艺过程进行控制,以从根本上防止静电的产生。目前的工艺控制方法种类比较多,范围很广泛,是当今最重要的消除静电危害的办法。

(1)选择材料:在容易产生静电的场合,必须要严格控制生产物料。同时现场工作人员杜绝穿着丝绸或是人造纤维一类的衣服,以防引发产生静电。

(2)限制摩擦速度或流度:在生产中或工作中降低物体的摩擦速度或流度,以防产生静电。

(3)加强静电的消除力度:在产生静电的工艺过程中,总是包含着静电产生和静电消散两个区域。两个区域中电荷交换的规律是不一样的。在静电产生的区域主要是分离出电量相等而电性相反的电荷,即产生静电;在静电消散的区域,带静电物体上的电荷经泄露或松弛而消散。基于这一规律,设法增强静电的消散过程,可消除静电的危害。

(4)消除附加静电:要想办法消除工艺过程中产生的附加静电。可以使用注油管头接近罐底,以减轻从罐顶注油时的冲击,减少注油时产生的静电等。

2.3 接地和屏蔽

(1)导体接地:消除静电最简单的方法就是使导体接地,以此来消除导体上的静电。

(2)屏蔽:主要是将带静电体和接地导体放在一起,这样可以增大带静电体的对地电容,同时有效降低静电点位,将静电危险降到最低。除此之外,还可以有效的减小静电的放电面积,控制放电能量,避免发生静电反应。但是,要注意屏蔽不能消除静电电荷。

2.4 增湿

对于一些类似纸张、醋酸纤维、橡胶等容易被浸湿的绝缘体,可以将其增湿;对于一些不容易变湿的物体,要按照要求来决定是否采用增湿的方法。

2.5 使用抗静电添加剂

抗静电添加剂具有一定的吸湿性和导电性,属于一种是化学药剂。在一些比较容易产生静电的物质中添加进这种抗静电添加剂后可以有效降低物质表面的电阻率,快速消除静电,避免发生任何危险。

抗静电添加剂可以完全从根本上消除静电危险,但是注意有一些抗静电添加剂具有一定的腐蚀性和毒性。

2.6 静电中和器

静电中和器也可以称作静电消除器,可以产生一定的离子和电子以消除静电。相较于抗静电添加剂来说静电中和器具有很多的优点,例如:方便、不妨碍生产等等。静电中和器的应用范围十分广泛,种类繁多,在工作原理和设备结构上也不尽相同。一般比较常用的有:高压式中和器、感应式中和器、放射线式中和器以及离子风中和器等等。

静电防护技术 篇2

尽可能的减少物体之间的相互摩擦。

尽量不要让物体间频繁的接触或者分离。

保持物体整洁,静电也不容易产生。

对于带电的导体或者其绝缘的部分,可以采取金属屏蔽措施。

对于较大的机器、设备来说,保护接地是防止静电作用的最有效的办法。

然而,物体表面产生静电是不可避免的`事情,不管物体是由于接触、传导产生静电,或者是感应产生的静电。

消除静电的方法一般包含:(1)在电子器件内加入保护性线路,这种方法在高集成、高密度的集成电路中不易实现,且保护电路会对原电路造成干扰;(2)安装静电控制设备,此方法被广泛采用。

最常见的是保护接地,将人体上的静电通过导体接地泄露给大地。

手腕带是最常用的接地装置。

手腕带将安全且有效地排走人身体上的静电荷,合理地发挥一个手腕带的作用需要合理地接触皮肤。

一个脏的或松的手腕带可能保留着漏走的静电荷,使防静电控制失效皮肤干燥的工人必须擦拭防静电润手霜,使人体与手腕带之间达到更好释放静电的路径。

导电的鞋类或脚接地可以被使用或补充手腕带不足。

接地还包括工作台面接地,对接触大规模集成电路和敏感器件的工作台,一般铺一层静电橡胶,静电橡胶与防静电接地线相连以起到静电防护的作用。

实验室静电保护还包括测量工具接地、防静电板接地,在计算机房实验室中,安全区内的地面应铺设防静电橡胶,泄露人体静电和防止摩擦等原因产生的静电。

每块防静电板要有两个以上接地点以保证连接可靠。

铺设完毕后用电阻仪测量对地电阻是否正常。

采用静电屏蔽措施,静电敏感元件工作在静电场区域中时,用静电屏蔽袋保护敏感元器件不受静电场力的作用。

静电受环境的影响很大。

实验室中要有防静电工作台、防静电电烙铁、台垫,再要求较高的实验室中,还必须地面铺设防静电地坪,对于操作人员应穿戴防静电工作服。

防静电服。

整个实验室湿度控制要合适,一般应大于65%,并适当的将室内温度提高。

6 静电防护的管理

实验室操作过程而言,应编写具体操作规范来确保静电保护有效实施。

无关人员不得随意进入实验室,对所用的材料、工具等装进防静电塑料袋保存。

7 结束语

综上所述,防静电是个重要的工作,只有做好电子产品各个环节的静电防护工作,才能将静电的危害性降到最低。

我们应充分认识到静电的危害,并重视静电防护的研究、探索和实际应用。

【参考文献】

浅谈静电防护措施 篇3

静电有吸附微小物体的特点, 利用这个特点可以进行静电除尘、复印、静电喷漆, 为人类造福。另一方面, 静电虽然是很微小的电, 但也会给人们带来许多麻烦, 例如影响生产效率或损害产品质量, 引起电击, 造成干扰, 严重者会发生爆炸火灾等。

静电的产生是不可避免的, 但是可以采取措施把静电电位控制在一定的范围内, 使它不致产生危害。静电防护的方法基本上有两种, 一种是把静电导引到地, 一种是用极性相反的电荷把它中和掉。

(1) 电路设计中的静电防护。电路设计时, 对静电敏感的半导体、电路输入端应加滤波电路 (电阻、电容) , 或箝位电路 (二级管、瞬变电压抑制二级管) , 这样可以把静电短路到地。

(2) 工作环境的静电防护。平时要使室内的相对湿度保持在40%以上, 因为干燥的环境容易产生静电。室内增设专用的增湿器, 或向地面撒水都能起到增湿的作用。增湿主要用于固体静电和层积粉尘静电的控制, 随着湿度的增加, 可显著降低绝缘体表面的电阻率, 从而加速静电的泄放。

室内上方安装离子发生器, 利用它产生的离子来中和极性相反的静电。在实际工作中, 我们无法判断人身上或者电子器件、电路板、子系统和系统上的静电是正电荷还是负电荷, 但是离子发生器间歇地、周期性地轮换产生正离子和负离子, 这些离子可以同人身上、电子器件上的电荷相中和, 从而使它们电位降低到可以容忍的程度。必要时或特殊带电工作的实验室内, 实验室的地板可以选用防静电的地板, 这样可以有效地减小静电的干扰。

(3) 工作台的静电防护。在安装调试、检修电子装置的工作台和地面, 都必须覆盖专用的垫子, 垫子接地。工作人员操作时应穿戴不易产生静电的工作服和工作鞋 (例如用纯棉做的衣物、鞋子等) , 并且佩戴防静电的腕带, 防护腕带也必须接大地。电烙铁的烙铁头应与外壳接触良好, 以便通过外壳与大地连接。这样一来, 工作台上、人身上、烙铁上的静电不论从哪里来, 大部分都能被导引到大地中, 从而降低静电电位, 减小危害。

(4) 运输储藏过程的静电防护。对静电敏感的半导体器件在运输中要用导电材料或有外电场屏蔽的抗静电材料包装;打开包装并接触静电敏感半导体的工作人员应穿戴不易产生静电的防静电的工作服, 并佩带具有良好接地的腕带。静电半导体器件从包装中取出后, 应放在防静电容器中传送和储存。

电子工程中的静电防护 篇4

本文阐述了电子产品制造中静电的产生和可能造成的危害,并且重点分析了静电防护措施。

【关键词】电子产品;静电危害;静电防护

近年来随着电子产品模块化、集成化的发展,电子器件正变的越来越小,内部结构也越来越复杂,内部氧化膜逐渐变薄,在制造过程中一些微小电压就可能击穿这些电子器件。

因而在当前的电子产品制造中,由于静电引造成的电子器件损伤也越来越严重,电子元件制造过程中的大多数环节中都可能产生静电,那么如何对于通过一些完善的防护措施降低静电危害,也就是众多从业人员所关注的。

一、静电的产生

静电的产生是由于物体表面正负电荷局部失衡造成的,一般而言静电产生的来源主要有三个,分别是摩擦、传导和感应。

在电子产品制造过程中,焊接、组装、调试、包装等多个环节都可能产生静电。

静电的产生一方面在于电子元器件本身的特点,另一方面也与生产操作人员有着重要关系,如果生产人员没有依照防静电规范进行操作,静电防护措施佩戴不齐全、生产中乱搭乱放灯都可能产生静电。

由于电子器件多为导体材料,在器件接触的过程中,于静电场的作用下就可能产生静电,操作人员在组织、调试、包装等过程中,一些绝缘物体之间的摩擦也可能产生静电。

电子元器件静电敏感度分为三个级别,分别是0~V、~3999V、4000~15999V,敏感度越高越易于受到静电的破坏。

因而在静电防护中,也需要针对电子元器件的静电敏感度采取相应的防护措施[1]。

二、静电的危害

1.介质击穿

最然静电产的能力并不大,但是随着电子元器件介质的越来越薄,静电电压击穿电子元器件的现象也越来越普遍。

静电击穿电子元器件可以分文两种,分别是硬击穿和软击穿,硬击穿是指完全击穿,造成电子元器件内部开路或者短路,这一故障是能够在出厂前被检验出来的。

而在在电子元器件被击穿的事故中,其中超过90%为软击穿,也就是不完全击穿,这种类型的电子元器件击穿故障不能在制造过程中被检验出来,甚至在出厂数月后才会产生故障[2]。

由此可见,虽然软击穿没有完全损害电子元器件内部结构功能,但是就危害程度而言要远大于硬击穿,由于无法及时检验出来,在出厂后可能会发生使用故障,损害产品信誉。

2.静电吸附

静电吸附是电子产品制造过程中静电危害的另一种主要形式。

静电吸附主要是指电子元器件在制造过程中本身产生了静电,继而使得浮游灰尘附着在电子元器件上,这会降低芯线之间的绝缘阻抗,可能会引发器件损坏、短路等故障。

由于目前电子元器件内部的结构日趋复杂,在电子产品制造过程中,一些很小的附着物都可能造成严重的故障。

如果浮游物复活在电子产品的芯片上,那么造成故障的可能性也就会更大。

据统计,在静电维护造成的电子产品故障中,超过30%是有静电吸附造成的。

三、静电防护措施

1.抑制起电

在电子产品制造过程中,首先应当抑制起电,避免发生摩擦起电,在生产设备方面做好相关的防静电措施,例如选择防静电物料架、防静电衣等等。

生产过程中相关人员要严格遵守操作规范,禁止在生产线上乱放东西,严禁堆叠线路板,防止在生产过程中由于操作不当产生静电。

在这一方面,可以加强对于操作人员的培训,组织操作人员学习相关的操作规范,特别是防静电措施,在生产管理方面,例如5S管理方法中也可以重点改善这一问题。

抑制静电整体上而言是从生产制造环节防止静电的产生,如果一些电子元器件的静电敏感度较高,那么还需要进行样的无尘处理[3]。

2.静电屏蔽

静电屏蔽这一措施主要是在电子产品生产中采用导电外壳防护的措施保持防护区域内部电位相等,将静电转移到屏蔽外壳表明,在防护区域外部产生放电,以此避免内部电子元器件被产生静电。

同时,还可以采取防静电金属网、防静电包装等方法对于电子元器件进行静电屏蔽,这种方法也是目前电子产品制造中较为常用的方法。

采取静电屏蔽措施通常需要对于电子产品生产线进行改造,合理安排生产线防护措施和工位,静电屏蔽措施的安装以不降低生产效率或者最大程度保持生产效率为目标。

3.控制积聚

控制积聚的主要方法是将电子产品制造过程中产生的静电电荷采取接地的方式转移电荷,消除电子元器件静电。

在实际应用中较为常用的有防静电工作台、防静电鞋套、防静电工作椅等。

并且往往会在工作面上进行特殊的接地处理,以此实现电荷转移。

应当注意的是,在控制积聚中,需要保持接地线路的完整性和安全性,生产线上的每个工位都应当进行接地处理,操作人员在生产过程中也要遵守相关规范,保证静电电荷能够实现实时转移。

4.静电中和

静电中和这一方法的主要实现途径使得空气中漂浮着大量的静电离子,使之与电子元器件表明正电荷接触后实现静电中和,消除电子元器件物体表明静电。

一般使用离子风机向空气中散发静电离子,并且保持空气湿度为40%~80%,对于生产车间进行相应的处理,特别是通风设施,保持生产环境中能够漂浮大量带电离子。

这种方法并不需要对于生产线进行改造,而其对于生产人员的操作要求也较低,因而比较适用于大型电子产品生产的静电防护。

四、结论

在电子产品制造过程中,静电危害是造成电子元器件故障,影响电子产品正常使用的重要原因之一,也是在电子产品制造中影响质量安全的一个不稳定因素。

因而应当重视电子产品制造中的静电防护,充分认识静电产生的原理和对于电子产品的危害形式。

积极采取相应的静电防护措施,灵活运用各种防静电方法,如抑制静电、静电屏蔽、控制积聚、静电中和等等,针对电子产品的生产特点,在设计、生产管理等方面严格控制静电危害。

参考文献

[1]王勇.电子产品制造中静电防护工作的探讨[J].铁路通信信号工程技术,,06:93-95.

[2]鲜飞.浅谈电子制造过程中的静电及静电防护[J].电子与封装,,02:31-34.

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