馮建民

摘? ?要：本文論述了靜電發(fā)展的歷史，重點(diǎn)研究了靜電產(chǎn)生的途徑，并定量地對(duì)靜電電位和電量進(jìn)行了測(cè)量，通過比較兩種條件下靜電電量的實(shí)驗(yàn)：穿上人體靜電防設(shè)備（靜電防護(hù)服、防靜電鞋、腕帶）時(shí)的靜電電量以及無靜電防護(hù)時(shí)的靜電電量，用詳細(xì)的數(shù)據(jù)說明靜電對(duì)我所（廠）電子產(chǎn)品的危害，并提出了對(duì)靜電防護(hù)的建議，具有一定的實(shí)踐指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：靜電? 靜電測(cè)量? 靜電防護(hù)? 航天電子產(chǎn)品

中圖分類號(hào)：TN38? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2020）02（a）-0101-02

靜電作為一種極其普遍的自然現(xiàn)象，給人們生活帶來了極大的影響。它可以給人們帶來很多益處，如靜電除塵，淡化海水，人工降雨，宇宙飛船加料等等，但同時(shí)也會(huì)給人們的生活生產(chǎn)帶來諸多不便，甚至是破壞。人體是靜電的良好導(dǎo)體，無疑增加了手工操作時(shí)靜電的危害性，為了能將靜電的危害降至最低，就需要對(duì)靜電產(chǎn)生的途徑進(jìn)行細(xì)致的研究。

1? 靜電的危害

生產(chǎn)過程每一個(gè)階段中的每一個(gè)操作，都有可能使元件遭受靜電的影響，任何一個(gè)過程都需要特別注意以減少無謂的損失。靜電對(duì)我所（廠）科研生產(chǎn)的危害的例子舉不勝舉，在生產(chǎn)、試驗(yàn)過程，每年都有數(shù)起因?yàn)殪o電擊穿所造成的過電應(yīng)力問題，預(yù)研試制時(shí)由于排故排查，拆卸、維修、重新裝配過程等造成靜電擊穿就更為普遍。

由于帶電人體對(duì)接地導(dǎo)體產(chǎn)生火花放電時(shí)，產(chǎn)生的瞬間脈沖電流強(qiáng)度可達(dá)幾十甚至上百安培，不僅對(duì)于靜電敏感器件來說是一個(gè)毀滅性的災(zāi)難，甚至對(duì)一些纖細(xì)的導(dǎo)線來說也是一次過載的沖擊，為事故埋下了隱患。

2? 靜電的測(cè)量

2.1 靜電電位的測(cè)量

2.1.1 接觸式測(cè)量

接觸式測(cè)量是指儀表與帶電體直接連接而測(cè)量，相應(yīng)的儀表叫做接觸式儀表，常用于對(duì)導(dǎo)體電位的測(cè)量。

測(cè)試原理：將被測(cè)帶電體直接用絕緣電纜連接在靜電電壓的測(cè)量電極上，由于電壓表有效接地，因此測(cè)量出的電壓的意義是靜電對(duì)大地電位。

2.1.2 非接觸式測(cè)量

非接觸式測(cè)量，所使用地儀表叫做非接觸式儀表。

測(cè)量原理：高絕緣介質(zhì)中的電荷不能自由移動(dòng)，各部分的電位各不相同，只能用靜電感應(yīng)或空氣電離的原理進(jìn)行測(cè)試，前者是將測(cè)量探頭靠近帶電體，測(cè)量其表面電位，實(shí)質(zhì)上是對(duì)其表面的電場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，后者是利用帶電體的對(duì)地電位，感應(yīng)空氣介質(zhì)中的靜電場(chǎng)而進(jìn)行的測(cè)量。

2.2 靜電電量的測(cè)量

測(cè)量物體的電荷量從原理上可以用法拉第筒和靜電計(jì)及靜電電容測(cè)量，但對(duì)于非實(shí)驗(yàn)室環(huán)境難以操作，所以使用簡單易行的數(shù)字電荷儀來進(jìn)行測(cè)量。EST111A型電荷測(cè)試儀表頭精度為3位半，可以有效測(cè)量導(dǎo)體的電荷量。

3? 人體靜電防護(hù)

3.1 人體靜電防護(hù)裝備測(cè)量

3.1.1 防靜電服

防靜電服通常分為含導(dǎo)電纖維和抗靜電纖維兩大類，我所（廠）防靜電服（含帽子）是西安西特防靜防護(hù)技術(shù)公司生產(chǎn)的導(dǎo)線纖維型抗靜電服，其原理是在導(dǎo)電纖維中混入不銹鋼纖維和滲碳，滲銅等。導(dǎo)電纖維是指全部或部分使用金屬或有機(jī)物的導(dǎo)電材料或亞導(dǎo)電材料制成的纖維總稱。該織物抗靜電性受環(huán)境影響小，耐洗滌效果好，其體積電阻率ρν介于104～109Ω/cm之間。

3.1.2 防靜電鞋

防靜電鞋是指鞋底用電阻變化小的導(dǎo)電性物質(zhì)制作的皮鞋，布鞋，膠鞋等。防靜電的關(guān)鍵在于膠底，膠底是橡膠摻入導(dǎo)電粉，導(dǎo)電纖維和抗靜電劑混合而成。防靜電性能底耐久性取決于摻入導(dǎo)電材料的性能。防靜電鞋底電阻值有兩方面底要求：一是能夠使得人體及時(shí)地消除靜電積聚;二是防止人體一旦觸及工頻電源時(shí)發(fā)生強(qiáng)電擊事故。GB-4385-1995規(guī)定，防靜電鞋底電阻值為1×105～1×109Ω。GJB3007-1997規(guī)定，其對(duì)地電阻值為5×104～1×108Ω

3.2 靜電測(cè)試實(shí)驗(yàn)

3.2.1 實(shí)驗(yàn)原理

對(duì)于靜電電量地測(cè)量，其原理是把經(jīng)磨擦后帶電的試樣投入法拉第筒，由于靜電感應(yīng)，內(nèi)筒與接地外筒之間的靜電電位迅速上升，并達(dá)到穩(wěn)定值。系統(tǒng)的總電容為C，則內(nèi)容帶電量為Q=CU，因?yàn)閹щ娫嚇拥碾妶?chǎng)線完全封閉在內(nèi)筒，所以此電量即為待測(cè)試樣的電量。

3.2.2 靜電測(cè)量儀

所使用到的儀器有：法拉第筒，吉時(shí)利數(shù)字表，滾筒摩擦機(jī)（用滾筒洗衣機(jī)替代），粒子風(fēng)機(jī)（Simco，An Llinois Tool），BD-11型數(shù)字電量表，雙路直流穩(wěn)壓電源，電連接線，接線叉，橡膠插頭若干。

3.2.3 試驗(yàn)步驟

（1）連接法拉第筒以及BD-11型電量表。其中紅線與內(nèi)筒相連，黑線與外筒相連。

（2）將電量表與電源連接。

（3）打開電源，按下“REZERO”鍵，校零。

（4）將試樣放入滾筒摩擦機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)5min后立刻取出投入法拉第筒。

（5）讀出數(shù)值，并記錄。

3.2.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

對(duì)照組（普通穿著下進(jìn)行操作）數(shù)據(jù)如表1所示。

控制組（穿著防靜電服防靜電鞋下進(jìn)行操作）數(shù)據(jù)如表2所示。

3.2.5 數(shù)據(jù)分析

通過表1和2兩組數(shù)據(jù)，可以明顯地看出，當(dāng)穿上防靜電與防靜電鞋的情況下進(jìn)行靜電電量測(cè)量，所得到的電量值會(huì)有很大的下降。

3.3 過程靜電防護(hù)

（1）電裝用電烙鐵必須良好接地;

（2）電裝用焊料鍋、成形工具、清洗裝置應(yīng)接地，并張貼“靜電安全”合格標(biāo)記;

（3）電裝時(shí)盡量避免手指直接接觸ESDS元器件的引腳或端極;

（4）外接電連接器引腳應(yīng)采取短路措施。

（5）最后焊接ESDS元器件。

4? 結(jié)語

經(jīng)由對(duì)靜電的機(jī)理、特點(diǎn)、產(chǎn)生途徑，以及對(duì)靜電的測(cè)量的研究，可以看出，人體靜電防護(hù)裝備能夠有效地減少靜電在身上的積累，使靜電很快地散失，因此在進(jìn)行靜電敏感器件的操作時(shí)，一定要佩帶人體靜電防護(hù)裝備，并確保人體靜電防護(hù)裝備的有效性。

參考文獻(xiàn)

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