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静电信息网 黄博士 2005.01.13 

虽然2500多年前人类就认识了静电,但近年国内外研究表明,静电放电(ESD)是一个上升时间可以小于1ns(10亿分之一秒)甚至几百ps(1ps=10000亿分之一秒)的非常快的过程,ESD可以产生几十kv/m甚至更大的强电磁脉冲,其频谱可从DC到几GHz。ESD对电子器件和现代高速电子设备不但有破坏作用,也有非常强的电磁干扰(EMI),所以,ESD是EMI,EMC中近年重视的内容之一,在最近的世界最权威的IEEE trans. EMC期刊的显要位置刊登的二篇论文就是本文作者与美国UMR合作研究的部分成果。

任何物体、人员甚至空气都可能产生静电,有时可能产生几千甚至上万伏静电,如何降低静电和控制ESD的发生?通常是使用静电防护用品,如人员穿防静电服和防静电鞋并有防静电地面或带上防静电手环等措施。

但是,这些防静电措施是否有效?现在市场上假冒伪劣产品非常之多,这些防静电措施效果如何?哪些措施有效,哪些措施效果很差甚至是无效,这就要有仪器和设备对这些静电防护用品等进行静电测试。

如何进行测试?按什么标准测试?国际国内有国家标准、国家军用标准和各行业的标准,哪些标准适用本厂?从测试结果如何判断防静电性能?

在以前人们对静电没有更深入的研究时认为可以将静电消除,很多标准中都有“消除”静电的说法,甚至用有人认为手摸一个接地金属棒就可以消除静电,而近年国内外的研究表明,这只是对静电或ESD现象的一种粗浅的认识。上述的这些静电技术措施只能是降低静电和控制ESD发生,近年国内外研究表明,要将静电降低到零或控制得很低是几乎不可能的,静电是灵”般的静电 《科学时报》就如本文作者在静电培训授课时所指出的样,静电是现代高技术工业中的病毒。

所有的元器件、组件和设备在焊接、组装、调试和实际使用的全寿命过程中都有可能受到静电或ESD的破坏或损伤。所以对元器件、组件和设备要有一定的抗静电能力才能保证其静电安全,就像人本身要有一定的抗病毒能力样。

国际上有常用的S20.20 ESD控制大纲,为了使本单位所有防静电设施科学合理有效,就要制定科学合理而又系统的控制静电方案,通常可以从国内外有关网站就找到一些资料或找有资质和国际认证的静电咨询专家进行咨询(在国内有些没有任何资资或认证的人或也搞咨询,客户得到的可能是不科学或不准确的咨询)。

在实际使用过程中环境和操作人员不可能穿防静电服和防静电鞋并有防静电地面或带上防静电手环等措施,此时,人员和环境可以产生比工厂内高得多的的静电,这就要求这些设备设备本身有更高的抗静电能力。

但是对电子产品要有多高的抗静电能力?如何对电子元器件如二极管、三极管、IC等进行ESD试验?如何对由电子元器件如二极管、三极管、火工品、IC等组装的系统或组件进行ESD试验?如何对电子设备整机如手机、MP3、VCD等进行ESD试验?如果想要短时间内全面系统掌握静电知识和ESD试验技术,最好的办法就是参加高水平的静电培训,可与当代国际国内著名静电专家面对面交流并建立友谊。

所有这些问题都要根据本单位的相关产品(如电子元器件、火工品、手机等)的抗静电能力,再确定科学合理的降低静电和控制ESD的措施,才能确保静电防护措施科学有效。

如果不知这些产品的抗静电能力,就要对这些产品按照标准要求进行测试,测试电子元器件如这类二极管、三极管、IC等国内外通用的设备是EST883 静电放电模拟器这类试验叫敏感试验度试验。 测试整机设备如手机、MP3、VCD等国际国内通常用EST802静电放电发生器,这类试验叫静电放电扰度试验。

更多....,下次再见。

作者:黄久生,为宣传2005年世界物理年为写作的一小篇文章。背景:1905年前后,爱因斯坦发表了5篇具有划时代意义的论文,为相对论的建立奠定了基础,为量子理论的发展做出了重要贡献。为纪念这一科学史上重大事件100周年,2004年联合国大会第58次会议通过2005年为“国际物理年,全世界物理学界将组织一系列活动,纪念相对论诞生100周年。中国物理学会将组织或参与组织一系活动,展示物理学在社会、经济、技术、文化和国家安全等方面的重要作用。

不要忘记物理学的发展的历史也是从2500多年前人类认识静电的历史开始的喔在全世界物理学者纪念世界物理年的同时,在静电信息网也开通了2005世界物理专题栏目,在中国静电信息网上也开通ESD试验栏目。希望大家能在现代高技术工业中控制和利用静电。 

2005世界物理年论文之一,静电信息网 黄博士 2005.01.13 

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