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静电产生的原理及对电子产品(半导体)的危害

一、静电现象及产生机理

1.1 静电现象

当一个人在房间地面上走动时,由于鞋底不断和地面接触分离就会产生静电。

当电子器件滑入或滑出包装袋和包装盒时,它的外壳或金属引线与容器反复接触和分离就产生了静电荷。

包装印刷过程中由于不同物质之间频繁的撞击、摩擦以及接触,结果是使参与包装印刷过程的几乎所有物体都带有静电。

1.2 静电定义

由于材料表面电荷的不平衡引起静电荷,这种电荷的不平衡产生了可以测量到的电场,该电场能够在远处影响别的物体,此时我们说物体具有静电。当静电荷积累到一定的电场强度,就会发生静电放电,它是指在不同电势的两个物体之间静电电荷的转移。

1.3 静电产生机理

任何两种不同的物体或处于不同状态的同一种物体,发生接触-分离过程时,都会发生电荷的转移,即发生静电起电现象。

①金属间接触起电

两种金属接触-分离时也会发生电荷的转移,从而产生静电。只是在分离过程中,由于金属的导电性良好,常常很快将静电荷导走,分离后金属上几乎没有静电荷,从而在通常条件下不显示出静电带电现象。

②金属与绝缘材料的接触起电

绝缘材料与金属接触时,电子在金属和绝缘材料之间的转移过程,不仅决定于金属的费米能级和绝缘材料中电子的能量状态,而且决定于绝缘材料表面缺陷表面沾污,甚至与接触时间接触次数接触面积有关。

③绝缘材料之间的接触起电

当两种绝缘材料接触时,也会发生电荷的转移。但绝缘材料的接触起电机理相当复杂,与金属间接触起电有明显的不同。金属间接触起电产生的电荷只分布在金属的表面。绝缘材料接触起电时,其产生的电荷不仅会分布在物体表面,有时也会进入物体内部,形成体电荷分布,即形成极化电荷

 

二、静电危害

2.1 工业生产中的静电障害:

在纺织行业及有纤维加工的行业,特别是涤纶、晴纶等合成纤维的生产、处理工序,静电问题突出,妨碍生产或降低产品质量。

在织布、印染等过程中,由于静电力吸附作用,可能吸附灰尘等,降低产品质量,甚至影响缠卷,使缠卷不紧。

在粉体生产、加工过程中,静电除带来火灾和爆炸危险外,还会降低生产效率、影响产品质量。

在塑料和橡胶行业,由于制品与辊轴的摩擦、制品的挤压或拉伸,会产生大量的静电。一方面存在火灾和爆炸危险,另一方面,由于静电不能迅速消散会吸附大量灰尘,而不得不花费大量时间清扫。

在印刷行业,由于纸张带有静电,使纸张的移动受到阻碍,可能使纸张不能分开,粘在传送带上,出现套印不准、折收不齐,油墨受力移动,降低印刷质量等问题。

在感光胶片行业,由于胶片与辊轴的高速摩擦,胶片的静电电压可高达数千伏甚至上万伏。一旦发生静电放电,会使胶片感光而报废。另外,带电的胶片会因静电引力吸附灰尘降低胶片质量。

在涂膜工艺,由于静电力的影响,会出现涂膜不匀的问题。

在食品行业,粉状原料会由于静电而吸附在工艺设备的内壁上,往往一时不能清除,而在改制另一种食品时,这些残留在设备内壁上的食品可能脱落下来,混合进来,降低食品质量。

2.2 电子行业的静电危害:

静电放电可以改变半导体器件的电性能,使它降级或损坏。

用智硕电子防潮柜、防潮箱、防潮柜、干燥柜的防静电型号能有效解决存放电子产品中所产生的静电对半导体、微电子、电气元器件的危害。


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