防静电接地及解释.docx

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防静电接地及解释

防静电接地及解释

1种防静电接地相关术语

1）地

任何一点的电位按惯例取为零的大地或导电物质。

2）接地

电气连接到能提供或接受大量电荷的物体上（如在地、舰船或运载工具金属外壳等）。

3）（静电）接地

将金属导体（通过接地极）与大地进行电气上的连接，使金属导体的电位接近大地电位的措施。

4）接地

a、直接接地或通过一个低阻抗同地相连。

b、通过一个具有很小或几乎为零电阻（阻抗）的导线或其他导体与地连接。

5）软接地

通过足够的阻抗接地，把电流限制在人身安全的电平（通常为5mA）之下。

软接地所需要的阻抗取决于靠近接地点的人员可能接触的电压电平。

6）直接接地

将金属体与大地进行导电性连接的一种接地方式。

7）间接接地

为使金属以外的物体进行静电接地，将其表面的全部或局部与接地的金属体紧密相接的一种接地方式。

8）静电放电接地装置

一个公共装置，在静电放电防护工作区内与该装置连接的无器件被接地。

9）接地参考平面

一个平的导电表面，其电位被用作为公共参考电位。

10）静电接地连接系统

带电体上的电荷向大地泄漏、消散的外界导出通道。

11）人体接地

通过使用导电垫、导电地面、导电鞋或其他各种接地用具使人体与大地保持通导状态的措施。

12）接地（电）极

埋入大地以便与大地良好接触的导体或几个导体的组合。

13）对地电压

带电体与大地之间的电位差（令大地电位为零）。

14）（静电）连接

将彼此间没有良好导电通路的物体导电性连接，使相互间大体上处于相同电位的措施。

15）搭接

a、使两个物体之间具有导电性的任何固定结合。

这种结合可以是两个物体导电表面间的直接接触，也可以是加装在两个物体之间牢固的电气连接。

b、在电气工程中，将各金属部分连接在一起，使它们对直流电和低频交流电电流呈现低电阻电气接触的一种方法。

16）单点接地

每个电路或屏蔽体对地仅有一个连接点的接地形式。

理想的情况是一个分系统只接在同一个接地点，这种方法可防止结构中流过返回电流。

17）搭接线［条，片］

a、一种用于搭接的金属编织线或金属条［片］。

b、当部件和结构之间不能用其他方法保持足够的电接触时，一种在它们之间提供必要导电性的金属编织线或金属条［片］。

18）泄漏电阻

物体在不带电的情况下，从被测点到接地连接系统间的等效电阻。

19）泄漏电流

指带电体上的电荷通过各种泄漏途径向大地泄漏的电流。

20）静电泄漏通道

带电区的静电荷通过带电体内部和表面而使之泄漏的途径。

21）杂散电流

任何不按指定的通路流动的电流，这些非指定的通路可以是大地、与大地连接的管线和其它金属物体或构筑物。

电子设备制造防静电技术要求

1、主题内容与适用范围本标准规定丁电子设备研制生产全过程中对静电放电危害的防护技术基本要求；静电敏感器件的采购、检测、贮存，运输、装联过程中防静电操作要求，对防静电工作区的管理以及人员教育培训等内容。

本标准适用于电子设备研制、生产、维修及电子元器件的采购、贮运、检测中的静电防护。

2引用标准

GB2887-89计算站场地技术条件

GB4385-1995防静电胶底鞋、导电胶底鞋技术要求

GB12014-89防静电工作服

工业企业通信接地设计规范

GJB1210接地、搭接和屏蔽设计的实施

GJB1649-1993电子产品防静电放电控制大纲

3术语

3．1静电electrostatics

物体表面过剩或不足的静止电荷。

3．2静电放电electrostaticdischarge（ESD）

静电电场的能量达到一定程度后，击穿其简介质而进行放电的现象

3．3静电敏感度electrostaticsusceptivity

元器件所能承受的静电放电电压值．

3．4静电敏感器staticsensitivitydevice（SSD）

对静电放电敏癌的器件．

注：

静电敏感器件的敏感度分级参照GJBl649-93附录A．

3．5泄放leakage

将静电荷安全传导到地．

3．6中和neutralization

利用导性电荷使静电消失。

3．7静电导体electrostaticconductor

中华人民共和国电子工业部1994-08—08批准1994-12-01实施SJ/T10533—94表面电阻值在105～1010范围内的物体。

3．8接地groundg

电气连接到能提供或接受大量电荷的物体上（如大地、舰船或运载工具金属外壳等）。

3．9防静电工作区staticsafearea

由各种防静电设施、器件及明确的区域界限形成的工作场地。

4基本要求

4．1．静电防护的基本原则

a．抑制静电荷的积聚；

b．迅速、安全、有效地消除已经产生的静电荷．

4，2防静电工作区场地

4．2．1地面材料

4．2．1．1禁止直接使用木质地板或铺设毛、麻、化纤地毯及普通地板革。

4．2．1．2应该选用由静电导体材料构成的地面，如防静电活动地板或在普通地面上铺设防静电地垫，并有效接地．

4．2，1．3允许使用经特殊处理过的水磨石地面，如事先敷设地线网、渗碳或在地面喷涂抗静电剂等。

4．2．2接地

4．2．2．1防静电系统必须有独立可靠的接地装置，接地电阻一般应小于10;，埋设与检测方法应符合GJB1210的要求。

4．2．2．2防静电地线不得接在电源零线上，不得与防雷地线共用。

4．2。

2．3使用三相五线制供电，其大地线可以作为防静电地线（但零线、地线不得混接）。

4．2．2．4接地主干线截面积应不小于100mm2，支干线截面积应不小于6mm2设备和工作台的接地线应采用截面积不小于1.25mm2的多股敷塑导线，接地线颜色以黄绿色线为宜．

4．2．2．5接地主干线的连接方式应采用钎焊．

4．2．2．6防静电设备连接端子应确保接触可靠，易装拆，允许使用各种夹式连接铝，如锷鱼夹、插头座等．

4．2．3天花板材料

天花板材料应选用抗静电型材料制品，一般情况下允许使用石膏板制品，禁止使用普通塑料制品。

4．2．4墙壁面料

墙壁面料应使用抗静电型墙纸，一般情况下允许使用石膏涂料或石灰涂料墙面，禁止使用普通墙纸及塑料墙纸。

4．2．5湿度控制

4．2．5．1防静电工作区的环境相对湿度以不低于50％为宜．

4．2．5．2在不对产品造成有害影响前提下，允许使用增湿设备喷洒制剂或水，以增加环境湿度。

4．2．5．3计算机房的湿度应符合GB2887中的有关规定，类似的机房也应符合此规定。

4．2．6区域界限

防静电工作区应标明区域界限，并在明显处悬挂警示标志，警示标志应符合GJB1649规定，工作区入口处应配置离子化空气风浴设备。

4．2．7电荷源

在防静电工作区内禁止使用及接触易产生静电荷的电荷源.

4．3防静电设施

4．3．1静电安全工作台

4．3．1．1静电安全工作台是防静电工作区的基本组成部分，它由工作台、防静电桌垫、腕带接头和接大地线等组成。

4．3．1．2防静电桌垫上应不少于两个腕带接头，一个供操作人员使用，另一个供技术人员，检验人员或其它人员使用。

4．3．1．3必要时，静电安全工作台上应配备离子风静电消除器。

4．3．1．4静电安全工作台上不允许堆放塑料盒（片）、橡皮、纸板、玻璃等易产生静电的杂物，图纸资料等应装入防静电文件袋内。

4．3．2防静电腕带

直接接触静电敏感器件的人员均应戴防静电腕带，腕带应与人体皮肤有良好接触，腕带必须对人体无刺激、无过敏影响，腕带系统对地电阻值应在106～108欧姆范围内．

4．3．3防静电容器

在电子设备，研制生产过程中，一切贮存、周转SSD的容器（元器件袋、转运箱、印制板架、元器件存放盒等）应具备静电防护性能．不允许使用金属和普通塑料容器．必要时，存放部件用的周转箱应接地．

4．3．4离子风静电消除器

消除绝缘材料表面的静电荷应使用离子风静电消除器．

4．3．5防静电工作服

4．3．5．1进入防静电工作区或接触SSD。

的人员应穿防静电工作服，防静电工作服面料应符合GBl2014规定．

4．3．5．2在相对湿度大于50％的环境中，防静电工作服允许选用纯棉制品．

4．3．6防静电工作鞋

进入防静电工作区或接触SSD的人员应穿防静电工作鞋，防静电工作鞋应符合GB：

4385的有关规定．一般情况下允许穿普通鞋，但应同时使用导电鞋束或脚跟带．

4．3．7防静电运输车转运SSD或含有SSD的整、部件时，应采用有防静电性能的运输车。

电子工厂防静电要求及注意事项

1.每个接触电路板的工人要戴有绳静电手腕

2.拉长及拉上的管理人员要戴无绳静电手腕

3.每隔两个小时技术员要测试一次静电手腕的好坏

4.对于PCB板要用静电袋装

5.对于流动的车（装元件或PCB板）要用导电软橡胶接地

6.每天拖地两次

7.对于测试为静电高的员工（静电手腕再好对他也没有作用）这是因为他的皮肤太于燥，可叫他去洗手，如果每次都是他的高，要叫拉上的管理人员给他换工位（特别是芯片，CD，VCD光头）

8.电批，电源，仪器要接地，特别是铬铁，如是936恒温铬铁要注意接地，因为本人到过好多厂，很多厂不接地（地线是假的），另外有的936铬铁里面没有接地，也就是说铬铁是假的，这时可测得电压~70V以上，电批，电源一样的有这么高

9.对于座在空调或电扇边的员工，他们的静电特别多，这是因为空调有风，水份珍发快，这时可要求调节工位与工位的距离

10，拉上最好有一块湿布拖在上面

11.员工工作台要用防静电的，并接地

12.冬天的静电大，

13.下雨的时候不一样。

14.晚上加斑的时候不一样

15.车间门口要加块湿布让人踩

补充一些：

1.进入车间的人员都必需穿防静电服和防静电帽子，鞋一般无金属部件。

2.工人要按SOP操作，不要随意直接用手乱摸IC，端口等ESD敏感器件。

3.防静电的地要时时保持良好。

防静电工作区（EPA）装备及注意事项

1、静电安全工作台：

由工作台、防静电桌垫、腕带接头和接地线等组成。

2、防静电桌垫上应有两个以上的腕带接头，一个供操作人员用，一个供技术人员，检验人员用。

3、静电安全工作台上不允许堆放塑料盒、橡皮、纸板、玻璃等易产生静电的杂物、图纸资料应放入防静电文件袋内。

4、防静电腕带：

直接接触静电敏感器件的人员必须带防静电腕带，腕带与人体皮肤应有良好接触，腕带系统对地电阻值应1MΩ。

5、防静电容器：

生产场所的元件盛料袋、周转箱、PCB上下料架等应具备静电防护作用，不允许使用金属和普通容器，所有容器都必须接地。

6、防静电工作服：

进入静电工作区的人员和接触SMD元器件的人员必须穿防静电工作服，特别是在相对湿度小于50%的干燥环境中（如冬季）.工作服面料应符合国家有关标准。

7、进入工作区的人员必须穿防静电工作鞋。

穿普通鞋的人员应使用导电鞋束、防静电鞋套或脚跟带。

8、生产线上用的传送带和传动轴，应装有防静电接地的电刷和支杆。

9、对传送带表面可使用离子风静电消除器。

10、生产场所使用的组装夹具、检测夹具、焊接工具、各种仪器等，都应设良好的接地线。

11、生产场所入口处应安装防静电测试台，每一个进入生产现场的人员均应进行防静电测试，合格后方能进入现场。

静电控制可以参考以下资料：

（1）控制静电生成环境：

a.湿度控制。

在不致导致器材或产品腐蚀生锈或其它危害的前提下，尽量加大湿度；

b.温度控制。

在可能条件下尽量降低温度，包括环境温度和物体接触温度；

c.尘埃控制。

此为防止附着（吸附）带电的重要措施；

d.地板、桌椅面料和工作台垫应由防静电材料制成，并正确接地；

e.静电敏感产品的运送传递和存储及包装与拆包装应采取静电防护措施；

f.喷射、流动、运送、缠绕和分离速度应予以控制，在液体、粉体等材料的输送管道中使用缓和器。

（2）防止人体带电：

a.佩戴防静电腕带；

b.穿戴防静电服装、衣、帽；

c.穿戴防静电鞋袜、脚链；

d.佩戴防静电手套、指套；

e.严格禁止与工作无关的人体活动（例如做操、打闹、梳头发、吃东西等）；

f.进行离子风浴。

（3）工艺控制措施：

a.制定实施防静电操作程序；

b.使用防静电周转、运输盘、盒、箱及其它容器、小车；

c.使用防静电工具（烙铁、吸锡器等）；

d.采用防静电包装；

e.对有静电燃烧、爆炸可能性的液体材料设置必要的静置时间；

f.尽量减少物体间的接触压力、时间、面积（例如布匹、纸张、线材、薄膜材料、胶带等的运送、传递辊筒、卷筒、线轴和产品之间）并限制运行速度不可过快。

生产现场防静电操作规范:

1、所有元器件的操作都必须在静电安全工作台上进行，凡进入防静电工作区的元器件都必须按防静电要求来对待。

2、未采用防静电包装的SMD器件不得进入生产现场。

3、从静电防护容器中取出部件时，应该在静电安全工作台上进行，作为工作人员要遵守以下三点：

（1）、必须穿好防静电工作服。

（2）、戴上防静电腕带，腕带与皮肤有良好的接触并可靠地接地。

（3）、接触贵重的SMD元器件时，最好戴上防静电指环或指套。

4、对没有防静电包装的元器件，应该在消除静电后再进入静电工作现场。

5、在重要的操作工位上要配备监视器，以随时检测腕带是否处于正常状态。

6、普通服装、图纸资料等不得接触元器件。

7、手拿敏感器件时，应避免接触其引线和接线片。

8、某些元器件要清洗时，不可使用塑料刷子，必须用防静电刷子清洗。

9、操作现场所有必须使用的不具备防静电功能的工具、夹具、设备仪器，都应放在防静电桌（台）垫上。

10、禁止重复使用器件包装管包装元器件。

11、在手工焊接时，要采用防静电低压烙铁。

12、应使用有接地线的低压直流电动起子等装联设备。

13、外来人员进入现场，未采取防静电措施，不得接触元器件。

14、生产现场的各种设备，必须采取防静电措施

防静电台垫/胶皮

采用底层为导电层的生产工艺使防静电台垫起到良好的防静电和导电效果，

符合美国MIL–STD-1686C、MIL–HDBK-263B和GJB1649-93、GJB3007-97标准。

产品规格2.0mm*600mm*10m;2.0mm*1000mm*10m;2.0mm*1200mm*10m

性能参数面层（静电耗散层）电阻107Ω－109Ω磨擦静电压＜100V

底层（导电层）电阻103Ω－105Ω磨擦静电位＜50V

磨耗率：

<0.02g/cm2静电电压衰减期:

5000-500V＜1.9S

体积电阻:

107-1010ΩCM静电耗散时间：

<0.5s

防静电台垫（地垫）物理性能指标

1.拉伸强度:

3.6Mpa

2.断裂伸长率:

188%

3.撕裂强度（直角形）:

20.6KN/m

4.回弹性（试样由6层片材迭合）:

14%

5.冲击脆化温度（无切口）-250c:

无破坏

6.压缩永久变化率700Cx22h.压缩25%:

17.9

颜色可供颜色有绿色、灰色、兰色、黑色等。

特　点：

防静电台垫主要用抗（导）静电材料和耗散静电材料合成橡胶等制做而成。

表面层为约0.5mm厚的耗散静电层，底层为约1.5mm厚的导电层。

常用为2mm双层复合结构。

台垫使用时间持久，具有很好的防酸、防碱、防化学熔剂特性，并且耐磨，易清洗.导电地垫用优质导电材料合成橡胶等制做而成。

适用范围电子半导体器件、电子计算机、电子通讯设备和集成电路等微电子工业的生产车间和高级试验室

主要用于铺垫桌面、流水线工作台面、货架及制做地垫等用，且适用于不同条件、不同环境的需要。

特　性：

释放人体静电，使人体与台面上的ESD镊子、工具、器具、仪表等达到均一的电位使静电敏感器件（SSD）不受静电放电现象产生的干扰，从而达到静电防护的效果有效缓冲，避免器件受损。

电气设备防静电接地系统

在企业网络发展过程中，其核心部位---机房一直起着举足轻重的作用,而机房建设及其运行环境长期以来受到专家学者的广泛关注。

特别地，很多的机房因为不规范建设，在受到外界干扰（如雷电、静电、过流过压等）时遭到不同程度的损害，造成网络中断、停止，严重时还会烧毁机器设备甚至造成人员伤亡。

此类事性近年来屡有发生，给企业带来的危害是显而易见的。

因而保证机房有一个良好的软、硬件环境，对保证机器设备的正常运行是非常必要的。

电子机房接地防雷技术必须强调科学性、经济实用、耐久可靠这三原则。

一般的接地系统内含二个地网（人工接地体）

机房接地

机房内所有电子设备的接地线（UPS机壳接地线）都必须以机房地线汇流排为总地，以保证电子设备的电位相同。

机房地专设一个地网，其接地电阻小于2欧姆。

电气装置的每个接地部分应以单独的接地线与接地干线相连接。

不得在一个接地线中串接几个需要接地部分。

防雷接地

一个有效的防雷系统，至少包括外部、内部和过电压防护等三个方面。

而正确的连接和接地则是各个方面中的关键环节。

防雷工程的一个重要的方面是接地以及引下线路的布线工程，整个工程的防雷效果甚至防雷器件是不是起作用都取决于此，接地系统是防雷工程建设中施工难度最大也是最重要的一个分项，由于环境的不同接地网的设计也存在较大差异。

防雷系统的接地工程主要由接地体、连接线组成接地网络，其中影响接地效果的几个因素有土壤电阻率、接地体的选择.接地材料的防腐和合理的布划接地网络。

其实防雷接地系统相对于计算机信息系统接地来说要求并不高，需要注意两方面：

1是雷电的反击，雷电的反击现象通常指遭受直击雷的金属体（包括接闪器、接地引下线和接地体），在接闪瞬间与大地间存在着很高的电压，这电压对与大地连接的其他金属物品发生放电（又叫闪络）的现象叫反击。

要消除反击现象，通常采取两种措施：

一是作等电位连接，用金属导体将两个金属导体连接起来，使其接闪时电位相等；二是两者之间保持一定的距离。

2感应雷的防护措施是对雷云发生自闪、云际闪、云地闪时，在进入建筑物的各类金属管、线上所产生雷电脉冲起限制作用，从而保护建筑物内人员及各种电气设备的安全。

采取的措施应根据各种设备的具体情况，除要有良好的接地和布线系统，安全距离外，还要按供电线路，电源线、信号线、通信线、馈线的情况安装相应避雷器以及采取屏蔽措施。

通过避雷系统的接地线、引下线与避雷针等接地干线相连；用于疏导直击雷；为减小雷电感应，系统的各个部分都须距通信设备3M之外。

一般利用大楼基础地作防雷地。

现代高楼基础地使用大面积钢筋绑扎，柱子主钢筋及四周墙体直通到达屋顶女儿墙防雷带。

其接地电阻值一般都有能满足GB50057-94的要求，即小于或等于４欧。

由于机房地直接与避雷网连通，所带来的影响是：

第一，网络易受干扰；第二，容易受雷电反击，地线电位升高并串入设备与其它线路形成电位差。

应采用避雷接地与机房专用地独立铺设，使用德国OBO480型地极保护器相连。

接地装置由接地线和接地体组成。

接地线是电气设备接地部分与接地体连接用的金属导线；接地体则是直接与大地接触的金属导体组。

接地线采用一定截面积的扁铁或铜线。

重复地由接地体、接地引入线、汇流排、接地配线组成。

接地体可根据当地情况选用水平铺设、垂直打桩两种方法，再根据土壤情况调整尺寸大小，改换土壤和加长效降阻剂（BBXXA），使接地电阻符合小于2欧姆的标准。

接地体一般采用60*60*2000的镀锌脚铁，，间距约5米垂直打入地下，顶端距地面约0.7-0.8米，顶端再用40MM*4M左右的扁铁或直径20的圆钢全部焊起来，构成一个统一的接地系统，接地引线与扁铁紧固连接。

为减少相邻接地体的屏蔽作用，垂直接地体的间距不小于其长度的两倍，水平接地体的间距应根据设计规定，不宜小于5米。

接地体与建筑物的距离以3米为宜。

接地系统严格按照国家的有关规定实施。

在装修同时，会同用户在建筑物周围物合适接地体地点。

在接地施工阶段，要注意接地体的选择和地点的选择，保证接地电阻小于2欧姆（根据设计及当地气候情况而定）的规定，并且注意接地体的防腐蚀等问题。

静电的产生、影响及防护

一、静电的产生：

1.摩擦:

在日常生活中，任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电，而产生静电的最普通方法，就是摩擦生电。

材料的绝缘性越好，越容易是使用摩擦生电。

另外，任何两种不同物质的物体接触后再分离，也能产生静电。

2.感应：

针对导电材料而言，因电子能在它的表面自由流动，如将其置于一电场中，由于同性相斥，异性相吸，正负电子就会转移。

3.传导：

针对导电材料而言，因电子能在它的表面自由流动，如与带电物体接触，将发生电荷转移。

二、静电对电子工业的影响

集成电路元器件的线路缩小，耐压降低，线路面积减小，使得器件耐静电冲击能力的减弱，静电电场和静电电流成为这些高密度元器件的致命杀手。

同时大量的塑料制品等高绝缘材料的普遍应用，导致产生静电的机会大增。

日常生活中如走动，空气流动，搬运等都能产生静电。

人们一般认为只有CMOS类的晶片才对静电敏感，实际上，集成度高的元器件电路都很敏感。

A．静电对电子元件的影响

1.静电吸附灰尘，改变线路间的阻抗，影响产品的功能与寿命。

2.因电场或电流破坏元件的绝缘或导体，使元件不能工作（完全破坏）。

3.因瞬间的电场或电流产生的热，元件受伤，仍能工作，寿命受损。

B、静电损伤的特点：

1.隐蔽性人体不能直接感知静电，除非发生静电放电，但发生静电放电，人体也不一定能有电击的感觉。

这是因为人体感知的静电放电电压为2-3KV。

2.潜伏性有些电子元器件受到静电损伤后性能没有明显的下降，但多次累加放电会给器件造成内伤而形成隐患，而且增加了器件对静电的敏感性。

已产生的问题并无任何方法可治愈。

3.随机性电子元件什么情况下会遭受到静电破坏呢？

可以这么说，从一个元件生产后一直到它损坏以前所有的过程都受到静电的威胁，而这些静电的产生也具有随机性。

由于静电的产生和放电都是瞬间发生的，及难预测和防护。

4.复杂性静电放电损伤分板工作，因电子产品的精细，微小的结构特点而费时、费事、费钱，要求较复杂的技术往往需要使用扫描电镜等精密仪器，即使如此有些静电损伤现象也难以与其他原因造成的损伤加以区别，使人误把静电损伤失效当作其它失效，这是对静电放电损害未充分认识之前，常常归咎于早期失效或情况不明的失效，从而不自觉的掩盖了失效的真正原因。

5.严重性ESD问题表面上看来只影响了制成品的用家，但实际上亦影响了各层次的制造商，如：

保用费、维修及公司的声誉等等。

三、ESD三种型式

1.人体型式即指当人体活动时身体和衣服之间的摩擦产生摩擦电荷。

当人们手持ESD敏感的装置而不先拽放电荷到地，摩擦电荷将会移向ESD敏感的装置而造成损坏。

2．微电子器件带电型式既指这些ESD敏感的装置，尤其对塑料件，当在自动化生产过程中，会产生摩擦电荷，而这些摩擦电荷通过低电阻的线路非常迅速地泻放到高度导电的牢固接地表面，因此造成损坏；或者通过感应使ESD敏感的