人体为什么会产生静电
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发布时间:2007-10-19 17:02:00
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休 闲 居 编 辑
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1、静电:不是静止不动的电,而是在空间缓慢移动的电荷,是一种相对稳定电荷。
2、起电方式:工业用电、电磁感应产生、因摩擦、接触、分离而起电。
3、能量:最大一般不超过45焦尔/米3,在电磁空间积蓄的能量密度,却很容易达到106焦尔/米3,二者相差105倍。
4、电位:静电电位可高达几千几万伏,电流却很小(10-9A)毫微安。
5、欧姆定律:R=V/I ,然而静电释放电路很难适用此定律。
6、静电的产生:物质是由原子组合而成的,而原子基本结构为质子、中子及电子。质子与中子质量较高,结合力强,不易分离,紧密地形成原子核,而电子质量小,环绕原子核外,在正常情况下,质子数与电子数相等,质子带正电,电子带负电,称不带电电中性。当受到某种外力、摩擦、光电作用或各种能量(动能、位能、热能、化学能等)的作用,使围绕原子核周围的电子脱离轨道,破坏了原子电中性状态,使原子的正负电失衡,电子逃逸于某一介面,如遇低电位介面,产生放电现象而产生。
7、机理:接触一电荷转移,当两种物体接触面距达到埃级时(10-8cm),就发生电荷转移,在界面形成“双层电”,而“双层电”的厚薄大小是随材料电阻率大小而异,当固体分开时带走电荷,摩擦双方各自带上极性相反的电荷。
8、耐热性树脂应用:无铅焊锡的应用,因它的熔点高,存在着封装材料的耐热性要求提高而产生,就低温无铅焊锡为+220℃。
9、静电的分类:
(1)按起电的方式分:接触摩擦分离起电、静电感应起电、电磁感应起电、射线电离空气起电、物质三态变化起电、分子分裂起电、极化起电、场致发射起电。
(2)按带电体分类:固体带电、液体带电、气体带电、粉体带电、人体带电、生物带电。
(3)按电荷性质分类:单极性电荷、双极性电荷、正电荷、负电荷。
10、静电的危害:
(1)半导体和IC生产线上的静电,人穿尼龙衣、塑胶底鞋在地板上走动,人身会带7-8KV电压。
(2)玻璃纤维制成的晶体载料盒滑过聚丙烯桌面易产生10KV电。
(3)晶片装配线,晶片5KV,晶片装料盒35KV,工作服10KV,桌面10KV,有机玻璃盖8KV,石英晶体1.5KV,晶片托盘6KV。
(4)光刻间塑料地面500V-1000V,金属网格地面也是500V-1000V,扩散间塑料地面、瓷砖地面500V-1500V,塑料墙约700V,塑料顶棚0-1000V,铝板送风口、回风口500V-1000V,金属活动皮革椅面500V-3000V。
(5)半导体和IC生产线上的静电危害
A、静电库仑力的危害:静电库仑力作用下,吸附的粉尘、污物,可能给元器件,造成短路或增大泄露,使性能受损,成品率大大下降,如粉尘粒径>100微米,铝线宽度约100微米,薄膜厚度在50微米以下时,最易使产品报废,这种情形多发生在腐蚀清洗、光刻、点焊和封装工艺中。
B、静电放电引起的危害,如有数千、数万伏的高电位物体产生脉冲刷形放电火花放电时,瞬时会有很高的放电电流流过。若人体带上10KV的电荷,其放电电流流向大地时,形成脉冲状的电流峰位在20A,造成可观的影响,其放电电流流向大地时,形成脉冲状的电流峰位在20A,造成可观的影响,静电放电现象(ESD),还伴随电磁波发射,会引起种种危害。
C、 MOSIC等半导体器件将被ESD击穿或半击穿。
MOS场效应管其栅极是从氧化膜引出,栅极与衬底间是隔着一层氧化膜,当栅极与衬底间的电压超过一定值时,氧化膜被击穿,如果MOSIC则全部报废了。当施加电压大于UB=50-100V氧化膜便会被击穿,因为栅极电容很小(约几个微微法),输入阻抗很高(约1014Ω以上),这样少量的电荷就会产生高压,电荷也很难泄漏,只要大于50V(无保护),就会烧毁,所以只要人手一摸,栅极元件就坏,因为人体带电超过50V是平常事。
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