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静电（中级教材） （Electrostatic Discharge ESD） 大纲 物质的原子模型 静电基本概念 静电是怎么产生的 静电危害 静电防护 物质的原子模型 原子由带正电、质量重、不易移动的原子核，与核外带负电、质量轻、绕原子核运动的电子所组成。 原子核的总正电量与核外电子的总负电量大小相等。 物体带电是因为最外层电子的转移（电荷分离） 静电基本概念 静电：物体表面静止的电荷。 电荷(静电荷)：当对物体施加一定能量时，使本来正负电荷量相等而处于中性状态的物体变成其中任何一方过剩的状态，这过剩的电量就称为电荷(静电荷) 静电的实质是存在剩余电荷。 电荷是所有的有关静电现象本质方面的物理量。 静电基本概念 ----材料的导体性 导体：若原子核最外围的电子，所受的束缚力很微弱，则电子容易脱离原子核的束缚而自由地运动，称为自由电子，这一类的物体容易导电，称为导体，例如铜、铝、......等。 绝缘体：原子核和核外的电子彼此间的吸引力强，则电子不易脱离原子核的束缚，因此不易导电，称为绝缘体，例如玻璃、毛皮......等。 半导体：电荷移动能力介于导体与绝缘体之间，如锗、硅。在低温时为绝缘体，高温时为导体，且导电性随温度升高或加杂质而升高。 静电基本概念----材料的导电性对应电阻 导电材料阻值105欧 106欧抗静电材料阻值 1011 欧 绝缘体材料阻值 1011欧 静电基本概念----抗静电材料电阻特性 （1）静电导电材料 表面电阻RS≤1×105Ω、体积电阻RV ≤1×104Ω的材料。　　（2）静电耗散材料 表面电阻1×105Ω＜RS≤1×1012Ω、体积电阻1×104Ω＜RV ≤1×1011Ω的材料。　　（3）绝缘材料 表面电阻RS＞1×1012Ω、体积电阻RV＞1×1011Ω的材料。　　 静电的产生----原理 当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电，而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电。若在分离的过程中电荷难以中和，电荷就会积累使物体带上静电，任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电。 --(电荷分离产生静电) 。 静电的产生-----⑴電荷分離產生靜電 工業生產中，靜電常伴隨各種作業過程中（如管路輸送、容器中傾出或流入容器中、攪動、混合、噴出、乾燥、粉碎、篩選、滾輪傳送、剝離、人員走動）。物質間相互摩擦、傳導或感應而產生，至於製程的設備或產品是正帶電或負帶電則需參考物質帶電序列表。 製程帶電的起因用最微觀的角度來看待，皆是能量的交換使電子移位。而兩物質之接觸、分離是最大的主因。在生產製程中即多稱其為「剝離帶電」、「磨擦帶電」。 静电的产生----⑵摩擦带电 定義：當兩個不同的物體互相摩擦時，一些電子從一個物體轉移到另一個物體，使兩物體皆帶電，此種方式稱為摩擦带电 結果：較易失去電子的物體帶正電，另一物體獲得電子則帶負電。 静电的产生----⑶剥离带电 两个紧密接触的物体，在外力作用下迅速分离一些電子從一個物體轉移到另一個物體，使兩物體皆帶電，此種方式稱為剥离带电 結果：物体較易失去電子的部分帶正電，另一部分獲得電子則帶負電。 静电的产生----⑷电荷累积 一般人造聚合物具有高绝缘、高电阻的特性，能蓄积静电荷很长的一段时间，因其性能优异，已被大量且广泛的使于各种生产或制造之原料，设备与组件中。 导体设备（如：容器、管路、漏斗、手推车、甚至人体）对地绝缘，因而累积大量静电荷。 高绝缘的原料（如：液体、粉体、膜、纤维等）亦会累积大量的静电荷。 静电危害原理----静电放电 蓄積在導體上的電荷，會在一次放電中將能量完全釋放，是常見靜電危害產生的原因 靜電放電可概分為火花放電（Spark Discharge）電暈放電（Corona Discharge）、刷狀放電（Brush Discharge）、大量粉堆放電（Bulk Powder Discharge）、射狀放電（Propagation Brush Discharge）等形式。 不同放電形式的發生，與放電的電極形狀、材質距離、阻抗、數量有密切的關係，同時亦會產生不同的危害。 静电危害 静电放电而引起的火灾--化工制程 静电累积与放电造成生产品质的不良--电子工业 静电危害流程图 静电对IC的危害 人体平常所感应的静电电压在2KV以上，通常是由于人体的轻微动作或与绝缘物的磨擦而引起的。也就是说，倘若我们日常生活中所带的静电电位与IC接触，那么几乎所有的IC都将被破坏，这种危险存在于任何没有采取静电防护措施的工作环境中。静电对IC的破坏不仅体现在电子元器件的制造工序当中，而且在IC的组装、远输等过程中都会对IC产生破坏。 静电对IC的危害---续 隐蔽性