静电在电子/工业应用会带来的哪些问题？

什么是静电？

静电是指一种处于静止状态的电荷或者说不流动的电荷。当电荷聚集在某个物体上或表面时就形成了静电，当带静电物体接触接地物体或与其有电位差的物体时都会发生电荷转移，就是我们日常见到火花放电现象，即为静电现象。

当电荷在­——导体（conductor）表面时，它会自由流动，直至电荷平均分布在该表面上，才会停止。若该导体表面接地，则电荷会全数流走。

当电荷在­——绝缘体（insulator）表面时，它会被束缚着，不能自由流动。所以，在绝缘体表面，不同区域，可有不同的电荷量和极性。若该绝缘表面接地，电荷仍会停留不动，不会流走。

 

静电产生方式主要有哪些？

1、摩擦：在日常生活中，任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电，而产生静电的方法就是摩擦生电。材料的绝缘性越好，越容易摩擦生电。另外，任何两种不同物质的物体接触后再分离，也能产生静电。

2、感应：针对导电材料而言，因电子能在它的表面自由流动，如将其置于一电场中，由于同性相斥，异性相吸，正负离子就会转移。

3、传导：针对导电材料而言，因电子能在它的表面自由流动，如与带电物体接触，将发生电荷转移。

 

静电在电子/工业应用会带来的哪些问题？

由静电荷所引起的问题主要有三种：静电放电（ESD)、静电吸附（ESA）和静电放电引起的电磁波干扰（ESD Induced EMI）。

 

1、静电放电（Electrostatic Discharge (ESD)）

当一表面上有静电荷时，它就有电位，若附近有另一不同的电位，产生电压差，而距离又合符放电条件时，其电荷就以放电方式，把两电位等同。在放电时所产生的放电电流是强大，通常在 Ampere 级，但放电时间十分短促，通常在 nanosecond 级或 GHz 级。

有些时候 ESD 的发生，并没有把物体破坏，而只把某部份的品质降低，这一现象称为潜伏性的ESD问题。

1. 潜伏性的 ESD 问题会累积起来而加深其严重性；

2. 潜伏性的 ESD 问题表面上看来只影响了完成品的用家，但实际上亦影响了各层次的制造商，如保用费、维修及公司的声誉等等；

3. 潜伏性的ESD问题无可否认是一个非常严重的问题，现今的科技仍未有办法透过某些的测试把已含有此类问题（已受损但应正常工作的元件）的物件找出来。请注意，已受到破坏的元件，可以在工厂内透过各种测试可以轻易地把它找出来，但已存有潜伏性的 ESD 问题的元件，未必一定能透过高温或老化测试把它找出来。

 

2、静电吸附（ESA）

当有静电荷在一物件表面时，它的静电场会把附近异性的电荷微粒吸引到它的表面，亦会把附近不带电的微粒极化，从而引致其隐性带有异性电荷，吸引到它的表面上，其吸力与电场强度（即是表面上有多少电荷）成正比, 亦和与微粒的距离成平方反比，微粒吸附在带静电荷的表面时，其吸力很难在没有机械力的情形下清除，这种静电吸附的问题，会出现下面几个问题：

1. 产品表面吸附尘埃微粒而受污染；

2. 产品被静电吸附在包装口不能掉进包装；

3. 产品之间互相吸附成团而造成堵塞和阻碍流通；

4. 产品放下时受静电影响而位置错放。

 

3、静电放电引起的电磁波干扰（ESD Induced EMI）

由静电放电所产生的电流脉冲约在1-10ns之间，即约100MHz至1GHz的水平，会在空间产生一相应的电磁脉冲，这脉冲若与设备上的处理器或数据流的讯号频率相若，则可能会做成干扰，影响设备正常运作。

1. 混乱的程式指令

2. 混乱的资料

3. 不明之错误信息

4. 微处理器无故停止运作

5. 不真实存在之粒子

6. 校准失效

7. 软件错误的假象