中文静电知识图文并茂着重介绍静电原理产生过程和解决方案难得好东西.ppt
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1、静电,说明书,图解入门,静电除去器的 基础知识,1,CONTENTS,静电说明书,由于静电而产生故障!2什么时候会产生静电?3什么是静电?4什么是物体带电?6由导体引起的静电感应 7带电列和带电量的关系 8啪的一声就能明白带电量的多少 9,Chapter 2 静电附着的问题,使之附着的力量,库仑力 10灰尘附着的机械装置 11,Chapter 3 静电引起的装置破坏问题,什么是静电破坏?12引起静电破坏的原因 13静电破坏的机械装置 14,Chapter 4 各种除电方法,Chapter 5 静电除去器的基础知识,Chapter 6 静电测量,静电除去器周围金属体的影响 30除电对象物周围金属
2、体的影响 31必须接地 32,除电是指除去电吗 15导电体的除电方法 16用腕带轻松除电 17绝缘体的除电方法 18用静电除去器来除电 19,DC方式和AC方式 20除电时间和离子平衡 223种静电除去器 24高周波AC方式可精确除电 25优越的离子平衡的风扇型静电除去器 26大范围高速除电的条型静电除去器 27,Chapter 8 静电除去器的维修,随着时间推移而劣化的除电能力 33劣化原因放电针的污化 33劣化原因放电针的磨损 34放电针的维修和寿命 35,Chapter 9 静电除去器的效果导入,有效除电的想法 36,Chapter 1 静电是什么?,智能化测量静电 28静电测量的注意点
3、 29,Chapter 7 静电除去器的活用方法,2,由于静电而产生故障!,静电是在制造现场中引起机械停止、不良品等故障的原因之一。静电在制造现场中产生如下所示的故障。,送料器的堵塞,切割碎屑的缠绕,贴标错误,玻璃基板的放电造成模型破损,吸附错误输送2枚,现场的不适感,Chapter 1 什么是静电?,3,什么时候会产生静电?,那么什么时候会产生静电呢?例如摩擦垫子和毛发这两个物体就会产生静电。此外剥离两个粘在一起的物体、或者单纯接触也会产生静电。用科学的定义来说的话就是静电就是由于两个物体的接触和剥离、摩擦、物体变形、附着离子而产生的现象。,静电此时产生,摩擦两个物体,剥离接触的物体,Cha
4、pter 1 什么是静电?,POINT!在重复摩擦和剥离的制造现场工程中产生较多的静电。,4,什么是静电?之一,电分静电和动电。在干燥的冬天,从汽车下来时接触门时啪的一声就是静电。用垫子摩擦头发头发粘在一起也是因为静电。也就是说电子在汽车或垫子中停留的状态就是静电。动电就是在电线中电子流过的状态。物质都是由带负极()的电子,带正极()的质子,形成电性中和的中子组成的。但当两物体摩擦或剥离时,一侧的物体的电子飞出正电荷增加,另一侧的电子粘连负电荷增加。这被称为带电,例如下方所示垫子带负电,毛发带正电。,原子核的构成,一侧的电子飞出,带电。,两物体摩擦、剥离,例如质子 10个电子10个的情况、数相
5、同则稳定,电子粘连,带电。,质子 10个电子 9个由于质子数较多 带电,质子 10个电子 11个由于电子数较多带电,Chapter 1 什么是静电?,5,什么时静电?之二,带静电的情况,Chapter 1 什么是静电?,平衡的0V状态(不带静电状态),带电状态(带静电状态),相对,带电状态不是指物体上载有静电,而是物体本身发生变化。,POINT!带静电状态是物体本身发生变化的状态。,6,什么是物体带电?,容易通电的物体被称为导电体,铁、铜、铝等是该代表。相反不容易通电的物体被称为绝缘体,丙稀、橡胶、玻璃等就是这种物体。但不论通电易否,物体带电。带电方法(带电分布),导电体和绝缘体是不一样的。,
6、绝缘体的带电示意,导电体的带电示意,接地的话,成为0。,即使接地,也不会0。,Chapter 1 什么是静电?,導電体場合,絶縁体場合,7,由导体引起的静电感应,只有金属等通电导体才会产生静电感应现象。把带正电的带电体接近导体,导体中接近带电体的一面表现出负电荷,反对面出现正电荷。(图1)但是当带电体离开时,电荷恢复原样。(图2),Chapter 2 静電気付着対策,图1带电体靠近,导体一边保持电中性,电子一边移动,导体,靠近,移开,带电体,导体,带电体,图2带电体移开,本身的电荷恢复原样,物体即使不接触,导体也可能带电。(图3),接地,被中和了,離,留下电荷,図3,Chapter 1 静電気
7、?,Chapter 1 什么是静电?,8,带电列和带电量的关系,两物体摩擦时,哪个物体带、哪个带电,统称为带电列。根据物体本身性质不同而产生容易带电或容易带电的现象。一般来说此带电列中位置关系近的物体间摩擦带电量(携带静电量)减少,位置关系远的物体间摩擦带电量增多。但是摩擦带电根据湿度、温度、摩擦物体形状状态不同而有所变化,也不是所有情况都有该现象。另外摩擦同种物体,虽然带电量少,但是肯定有一方是带电,另一方带电。,铝和丙稀摩擦铝丙稀铝和丙稀摩擦产生的带电量铝和氯乙烯摩擦产生的带电量,Chapter 1 什么是静电?,9,啪的一声就能明白带电量的多少,带电量用V(伏特)。下表总结了人体带电量和
8、打雷的关系,人能够感觉到的静电一般从3kV起。1kV以下的静电虽然人体不能感觉到,但是在制造现场这样微弱的静电也有可能导致故障。,人体带电电位,1kV,3kV,5kV,7kV,9kV,10kV,冲击程度,一点也感觉不到,手指、手掌有痛感,伴随麻木感,被针扎的痛感,手掌和前腕感到痛。放电发光从手指延伸,手腕有强烈痛感,手感到麻木变重,手全部疼痛,感觉有电流流过,POINT!带电量不同的两物体靠近时产生放电。,人体为10kV、车为0V时,因为有10kV的电位差,一接触就会放电。,人体为0V、IC为500V时,因为有500V的电位差,一接触就会放电。,距离接近的话,有一点带电量也可能发生放电。即使用
9、腕带保持0V,由于IC带电产生放电。,Chapter 1 什么是静电?,出处:静电安全指针労働省産業安全研究所(1988)抜粋,10,使之附着的力量、库仑力,带电的物体靠近,库仑力产生作用。所谓库仑力是在2个电荷间作用的力。同极性的静电相斥,异极性的静电相吸。但是电荷大的话,由于吸引力比排斥力强,会吸附物体。,吸引力,排斥力,電荷10,000V,垃圾 10,灰尘10,POINT!物体有被电荷大的一方吸引的性质。,库仑力是在制造现场造成各种故障的原因。,【食品、药品产业领域】()食品 垃圾混入、灰尘附着、粉的飞扬、贴标粘贴不良等()药品 垃圾混入、灰尘附着、粉的飞扬、过筛不良、粉尘爆炸等()成形
10、品 垃圾混入、灰尘附着等,【纤维、纸、纸浆产业领域】()纤维 原线粘合不良、线的缠绕、线的切断等()胶片 灰尘的附着、卷入滚轮、静电放电等()纸 吸附错误输送枚等,Chapter 2 静电附着的问题,11,灰尘附着的机械装置,为什么静电会造成灰尘附着呢?机械装置的附着对象可以分为两大类别。一个是附着到导体、另一个是附着到绝缘体。,POINT!附着到导体(金属体)必须将附着物体进行除电。,附着到导体,把导体(金属体)接近带电物体(灰尘等),金属的表面会形成带电。这个就是库仑力吸引电位和灰尘等的静电而引起的静电感应现象。静电感应是产生库仑力的重要原因,这种情况下即使将导体(金属)进行除电也没有什么
11、效果。必须要将附着的物体,也就是带电灰尘本身进行除电。,POINT!附着到绝缘体,电荷较大的能够产生除电效果。,附着到绝缘体,把电荷大的绝缘体靠近带电物体(灰尘等),绝缘体会吸引带电物体(灰尘)。这种情况下仅需将绝缘体除电,库仑力就会变弱,产生除电效果。,Chapter 2 静电附着的问题,12,什么是静电破坏?,所谓静电破坏是静电放电(ESD)引起的障碍之一。例如IC等电子部件由于静电而遭到破坏可以说是静电破坏的代表例。因为可能产生人体感受不到的微弱静电,因此有在不经意间就可能产生静电破坏的特征。,Chapter 3 静电引起的装置破坏问题,静电破坏的事例,【半导体、液晶、电子机器产业领域】
12、()半导体回路的破坏、特性劣化、出货后的不良等()液晶液晶的破坏、晶体管的破坏等()电子机器 装置的破坏、回路的误动作、设备的误动作动作停止等,众所周知半导体(、高周波装置等)部件非常敏感,容易进行静电破坏。,腕带,带电的,带有腕带的人体,POINT!接触后在装置回路中有大量放电电流流通。,静电 破坏,接触!,13,引起静电破坏的原因,静电破坏的原因可能有作业者装置类半导体素子。,作业者(从人到装置的放电)人体带电模型(HBM),带静电的人手接触装置的导线,静电放电而导致装置带电。只有装置接地,放电电流在回路中流通,来破坏静电。,装置类(从设备到装置的放电)机械模型(MM),带静电的金属性装置
13、导电体接触装置的导线,静电放电而导致装置带电。只有装置接地,放电电流在回路中流通,来破坏静电。,半导体素子(装置自身带电引起的破坏)装置带电模型(CDM),装置由于自身摩擦而带电,引起回路、导线部分等的导电体产生静电感应。这种状态下,导线部分接地的话,静电放电可避免静电破坏。,电流,Chapter 3 静电引起的装置破坏问题,14,静电破坏的机械装置,产生静电放电,使得IC回路中瞬间有大电流流通。此电流造成回路模型融化,装置变为不良。,静电破坏的实例,由于静电破坏,配线模型发生电桥。一般配线材料,铝的熔点为660,铜的熔点为1083。(参照右下图)静电放电的瞬间,回路中产生高于3000的热量。
14、因此超过熔点的铜或铝等配线熔化,发生电桥。此配线引起短路或断线,发生回路的不正常,静电破坏机械装置。近年,由于产品的小型、薄型化,造成回路微细化,配线间的间隔缩短,这也是造成静电放电感应的一个原因。,POINT!配线较细时,会因为低电压产生静电破坏。,POINT!一般采取的静电对策是把电子部件的静电管理到100V以下。,Chapter 3 静电引起的装置破坏问题,15,除电是指除去电吗?,Chapter 4 各种除电的方法,除电和除去电是不一样的。什么是静电?该页已经阐述了静电的发生是因为物体内的正和负电荷不平衡,偏向一方的不稳定状态。因此把不稳定的状态变成稳定的中和状态,才称为除电。,除电的
15、机械装置,带电,带电,中和电的不稳定状态,16,导电体的除电方法,Chapter 4 各种除电的方法,导电体也会带电。而且已经提到过即使物体不接触,导体也可能带电。(参照仅由导体引起的静电感应)但是,因为导电体可以流通电流,所以用接地可以简单除电。总结在制造现场的代表性导电体 机械(装置)作业员(人体)作业台的除电方法。,机械(装置)的除电,把机械接地来简单除电。,作业员(人体)的除电,用腕带、导电靴等能够除电。,作业台的除电,用导电垫能够除电。,导电垫,腕带,17,用腕带轻松除电,Chapter 4 各种除电的方法,卷在手上就能够简单除电的腕带(照片)和导电床导电靴一样,是一种经常被使用的方
16、便便宜的静电对策。因为人体的静电通过腕带接地,人体保持0V的状态。使用腕带必须注意下面的事项。请定期检查腕带是否接地。检查时请使用专用的检查器。带着腕带的状态下接触检测器,能够确认静电的状态。(插图)腕带配线正确,人体出汗,汗干后使腕带上附有盐,于是带上此腕带后能与大地呈绝缘状态。,照片,插图,虽然是作为方便使用的便宜的静电对策,但腕带也不是万无一失的。正如什么是静电破坏?一页所阐述的,虽然使用腕带可以保证人体的静电为0V,但是如果对象物带电的话,由于静电放电所以会引起静电破坏。虽然对象物带有静电不会破坏装置,但恐怕人接触的一瞬间可能会因为静电放电而产生破坏。因此对对象物装置有必要采取除电措施
17、。,18,绝缘体的除电方法法,Chapter 4 各种除电的方法,绝缘体无法通过电流,因此用接地的方法来除电是无效的。一般来说可以采取防止带电喷雾除电湿度管理除电静电除去器除电。,防止带电喷雾除电,在绝缘体表面造一层导电体的皮膜,使电流导通,就能像导电体一样进行除电。将防止带电喷雾喷射在绝缘体的表面,制作界面活性剂的被膜。(图1)该界面活性剂吸收空气中的水分,使电流能够流通。但是这个方法仅仅是简单的静电对策。轻松简单的优点以外效果不会持续很长,可能对工件造成坏的影响,必须引起注意。,図1,湿度管理除电,冬天经常会引起静电是因为受到湿度的影响。如果湿度高的话,即使有静电但是因为空气中含有很多水分
18、而产生放电,因此不会留下静电。但是在湿度低、干燥的冬天,空气中的静电不会产生放电,人体或物体本身带电,所以静电非常多发。利用这个自然现象的除电对策称为湿度管理除电。静电开始自然放电的相对湿度为65。湿度管理除电可以让静电在发生的瞬间产生放电,静电有在不带电的环境下可以制成的优点。但是另一方面,有许多缺点。例如管理所有的环境是非常困难的,设备导入时的成本高,而且由于高湿度也有可能产生霉或造成作业人员的不适感等。,19,静电除去器除电,Chapter 4 各种除电的方法,离子除去器也成静电除去器,是把离子空气作为对象物,缓和对象物的带电状态来除去静电的装置。该静电除去器分为4种类型 电晕放电式、放
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