實驗室靜電防護措施及技術(shù)
實驗室常見的靜電起電原因包括接觸分離起電和感應(yīng)起電,另外人體作為一種特殊的靜電導(dǎo)體,是最典型的一種靜電危害源。博泰小編帶大家了解實驗室靜電防護措施及技術(shù)相關(guān)知識。
1、靜電接地防護技術(shù)
靜電接地采用泄放方法進(jìn)行防護,通過接地連接將防靜電物體表面與大地等電位,使因摩擦和靜電感應(yīng)產(chǎn)生的靜電電荷通過接地泄放到大地中。
2、防靜電工作區(qū)接地系統(tǒng)
實驗室所在建筑物含有防雷接地、工作(交流工作)接地、屏蔽接地、防靜電接地系統(tǒng)等。在接地系統(tǒng)設(shè)計時,應(yīng)以防雷接地系統(tǒng)設(shè)計為基礎(chǔ)。為抑制相互干擾,不同功能的接地系統(tǒng)不應(yīng)混接,遵循總等電位、局部等電位的連接原則。GB 50611-2010《電子工程防靜電設(shè)計規(guī)范》提供了一種防靜電接地系統(tǒng)典型布置,防靜電接地主干線通常從總等電位接地端子板引接,電子、航天行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定接地主干線截面積不應(yīng)小于95mm2。
3、接地/等電位連接
接地的目的是使所有導(dǎo)電體均處于同一電位,或者使導(dǎo)體之間的電位差降至最低,從而不發(fā)生靜電放電。防靜電工作區(qū)(EPA)內(nèi)利用公用電源供電的設(shè)備,通過電源保護線接地。EPA內(nèi)防靜電地板、工作臺、臺墊、腕帶插孔等并聯(lián),通過電源保護線接地。各接地干線之間的連接和靜電防護設(shè)備、設(shè)施的固定接地線路應(yīng)釆用釬焊、熔焊或壓力連接件、螺栓等進(jìn)行可靠連接。
4、人員接地
在處置靜電放電敏感(ESDS)電子產(chǎn)品時,應(yīng)通過腕帶系統(tǒng)、地板-鞋束系統(tǒng),使所有操作人員電氣連接到接地系統(tǒng)或?qū)崿F(xiàn)等電位連接。當(dāng)工作人員在防靜電臺前或固定工位工作時,應(yīng)佩戴腕帶,通過腕帶把工作人員與接地系統(tǒng)連接。當(dāng)移動工作、佩戴腕帶不方便時,應(yīng)通過地板-鞋束系統(tǒng)接地,地板-鞋束系統(tǒng)包含地板和鞋束兩部分,是一個組合性系統(tǒng)。
5、工具和設(shè)備接地
EPA內(nèi)使用交流電工具應(yīng)采取接地措施,工具的操作面(或與ESDS電子產(chǎn)品接觸的表面)對接地點電阻應(yīng)小于2Ω,最大不應(yīng)超過20Ω,EPA內(nèi)不使用交流電工具應(yīng)通過靜電工作臺面或使用人員接地,接地電阻小于lxlO?Ω。利用公共電源供電設(shè)備,設(shè)備金屬殼應(yīng)通過電源保護地線接地。
6、離子中和防護技術(shù)
對于實驗室中有絕緣要求的非金屬物體表面,或者金屬表面不能接地時,一般采用離子中和方法進(jìn)行靜電防護。離子中和原理是利用靜電消除器使空氣電離產(chǎn)生正、負(fù)離子,中和帶電體表面上的電荷。離子風(fēng)機、離子風(fēng)槍、離子風(fēng)棒是常用的靜電消除器設(shè)備,實驗室中離子風(fēng)機應(yīng)用較為廣泛,一般采用初始電壓1 kV衰減到100 V所需要的時間作為離子風(fēng)機的測試標(biāo)準(zhǔn)。
7、抑制起電防護技術(shù)
抑制起電防護從各個角度盡力減少摩擦起電的可能性。人員是實驗室靜電起電的一個主要源頭,EPA內(nèi)工作人員需要正確穿戴用棉布或加入金屬絲的布料等制成的防靜電服。在凈化間或無塵室處置ESDS產(chǎn)品時,一般要求佩戴采用防靜電布料、導(dǎo)電纖維或?qū)щ娤鹉z等靜電耗散材料制成的防靜電手套或指套,抑制起電的同時保證電荷泄漏通道的暢通。防靜電服作為人員接地系統(tǒng)使用時,一般要求系統(tǒng)接地電阻小于3.5xl0?Ω。
8、靜電屏蔽防護技術(shù)
靜電屏蔽是利用導(dǎo)體在靜電場中處于靜電平衡的性質(zhì),切斷靜電源和ESDS產(chǎn)品之間的耦合路徑,達(dá)到靜電防護的目的。常用靜電屏蔽防護產(chǎn)品有防靜電屏蔽包裝袋,防靜電屏蔽轉(zhuǎn)運箱等,其采用等電位外殼將被防護的電子產(chǎn)品包圍起來,不受外部ESD的影響。防靜電屏蔽包裝袋是ESDS產(chǎn)品在EPA外運輸?shù)撵o電防護關(guān)鍵用品,防靜電屏蔽包裝袋一般至少具有3層結(jié)構(gòu)。
9、建立靜電防護工作環(huán)境
溫濕度對靜電產(chǎn)生有著密切的關(guān)系,通常較低的溫度對實驗室的靜電防護更有利。對于沒有恒溫要求(一般20℃)的實驗室,在條件允許下,為減少靜電產(chǎn)生需盡量降低溫度。空氣濕度增加時,吸附在介質(zhì)表面的水分子增多,進(jìn)而導(dǎo)致介質(zhì)表面導(dǎo)電率提高,有效限制靜電荷積累的發(fā)生。在不導(dǎo)致實驗室設(shè)備或器件腐蝕等危害的前提下,盡量增大實驗室的相對濕度。
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