静电测试

时间:2024-11-21 16:25:43编辑:奇闻君

esd静电防护标准是什么?

ESD20.20:2014标准ANSI/ESD S20.20:2014是美国 ESD Association(ESD 协会)于2000 年 正式推出认可的认证项目,该协会由电子元器件的制造、使用商组成的,主要成员包括了 IBM,MOTOROLA 等公司。这些公司的 OEM 工厂或供货商必须要通过 ESD S20.20 认 证认可,才能获取和保持 OEM 和供应产品的资格。所以,可以认为 ESD20.20 是一个买方认证标准,对于那些芯片、电子元器件、电源及转换器、显示屏的制造商而言,要成为知名品牌的供应商,ESD20.20 近似于一个强制认证标准。说明:IEC61340-5-1:2016标准是ESD S20.20:2014之外的另一个防静电国际认证标准,IEC61340-5-1:2016标准是对通过ESD S20.20:2014标准更新。欧洲和日本企业会更倾向于IEC61340-5-1标准的认证,对ESDS20.20:2014标准认证的客户,其静电防护体系也可以按IEC61340-5-1:2016标准方便地进行转换。ESD 适用的行业包括电子电气,IT 和通讯以及汽车等。1、静电防护要求高的企业,如生产晶片,磁头的企业。2、知名跨国公司的下属企业或者供应商,如 IBM,INTEL 等。3、承接 OEM、ODM 的知名 EMS 企业。

esd静电防护标准是什么?

esd静电防护标准是GB21148-2020。于2021年8月1日开始实施生效。防静电国家标准GB21148-2020对防静电电阻值要求为大于100kΩ和小于或等于1000MΩ,即100kΩ<电阻值≤1000MΩ,同时也可以换算为10Ω<电阻值≤10Ω。按照GB/T20991-2007里的防静电性能测量方法,对于防静电鞋测试时的温度、湿度和放置时间都是有着严格要求的。esd静电原理静电,通常都是人为产生的,如生产、组装、测试、存放、搬运等过程中都有可能使得静电累积在人体、仪器或设备中,甚至元器件本身也会累积静电,当人们在不知情的情况下使这些带电的物体接触就会形成放电路径,瞬间使得电子元件或系统遭到静电放电的损坏这就是为什么以前修电脑都必须要配戴静电环托在工作桌上,防止人体的静电损伤芯片。如同云层中储存的电荷瞬间击穿云层产生剧烈的闪电,会把大地劈开一样,而且通常都是在雨天来临之际,因为空气湿度大易形成导电通到。

如何测试静电?

使用静电测试仪进行测试。静电测试仪适用于测量带电物体的静电电压(电位),如导体、绝缘体、及人体等的静电电位。还可测量液面电位及检测防静电产品性能等... 是一非接触式手提静电场测试仪,内置微控处理器,测量精确,但体积轻巧和使用简便。测试静电的方法 :1、防静电接地线全部使用6m_多股铜芯绝缘线,每楼层或适当区段用铜排或40A以上开关,闸刀与主干线相连,以利检查维修。2、防静电接地线缆应与设备外壳,工作台铁架,工作灯架等良好绝缘,防止短路,搭连或破皮连接。3、于分段铜排或开关的"干线端",另铺一条检查线.(1.5~2m_即可),每车间设2~3检查点,固定好,标识清楚。4、测量:使用指针式万用表,电阻档。各防静电测试点与防静电地线间电阻5~15Ω,理想应为0Ω.但实际测得为2m_,导线从测试点到总结点电阻+6m_,导线从总结点到被测点电阻之和,这一值约5-15Ω且基本不变,如测量结果趋于无穷大,是为防静电地线或测量线有一条断线,应及时修好。防静电接地线与设备地间电阻,这一阻值为防静电地线本身线阻+设备地线本身线阻+两地线间地电阻组成.但两接地线间由于地面干湿程度,尤其地电流,每时每刻大小方向频率等都在变。而且主要决定测量结果,故只能用指针表测量,且其值从十几欧到几百K都算正常,仅说明两地间未短路也未开路即可。扩展资料:注意事项:静电接地的检测,应在被检测对象不带电的条件下进行。被测对象包括设备中的接地系统、非金属材料、防静电产品等。设备接地测量应符合下列规定:设备的金属零部件之间、设备与专用接地极之间的接触电阻、跨接电阻,可用普通万用表测量。设备接地极电阻,包括接地级与土壤的接触电阻以及土壤的流散电阻,可用ZC系列接地摇表测量。接地板与电流电极间距应为40m,电压电极与电流电极间距应为20m。设备中的非金属器件(如用于接地的非金属零件、绝缘法兰等)的电阻测量规定如下:当电阻小于1MΩ时,可用普通万用表或高阻计测量;当电阻大于或等于1MΩ时,可用500V以上高阻计或兆欧表测量。参考资料来源:百度百科-静电测试仪

静电电压测试仪和静电场测试仪有什么差异

区别在于:静电电压测试仪是接触测量,静电场测试仪是非接触测量;静电电压测试仪通过静电电荷的直接作用力获知静电电压,静电场测试仪通过电荷对周边空间的影响来获知静电电压;静电电压测试仪测得的是静电探针接触处的静电电压,静电场测试仪测得的是检测区域内的平均静电电压;静电电压测试仪和静电场测试仪工作方式和适用范围不同。  静电电压测试仪和静电场测试仪都是用于测量静电性能指标的仪器。  电是一种自然现象,是一种能量。  电是个一般术语,是静止或移动的电荷所产生的物理现象。在科学领域,这术语被细分各种各样不同的概念(术语):电荷:某些亚原子粒子的内涵性质。这性质决定了它们彼此之间的电磁作用。带电荷的物质会被外电磁场影响,同时,也会产生电磁场。电流:带电粒子的定向移动,通常以安培为度量单位。电场:由电荷产生的一种影响。附近的其它电荷会因这影响而感受到电场力。电势:单位电荷在静电场的某一位置所拥有的电势能,通常以伏特为度量单位。电磁作用:电磁场与静止或运动中的电荷之间的一种基本相互作用。  静电,是一种处于静止状态的电荷或者说不流动的电荷(流动的电荷就形成了电流)。当电荷聚集在某个物体上或表面时就形成了静电,而电荷分为正电荷和负电荷,即静电分为正静电和负静电两种。无论是正静电还是负静电,当带静电物体接触零电位物体(接地物体)或与其有电位差的物体时都会发生电荷转移(放电)。  静电的存在,会给人类带来各种有害或有利的影响,对静电的性能测试,是许多场合下必须用到的手段。其目的在于:为静电防护工程设计和改善产品自身抗静电性能设计提供数据和依据。在实际运行条件下判断人体、设备、工装器具等是否可能成为静电放电危害源;检测静电防护器材(器具、工具、设备、材料)的性能和质量;评价静电防护措施的效果;当发生静电放电危害后进进行模拟实验,分析事故原因,为采取有针对性的措施提供依据;评价静电敏感电子产品的设计和制造质量。  静电电压测试仪和静电场测试仪都是用于测量静电性能指标的仪器。  静电电压测试仪通常采用直接(接触式)测量。即利用等电位原理进行测试,把被测带电体用绝缘电缆直接连在输入阻抗为10^12Ω以上的静电电压表的测量电极上,由静电电压表头直接读出被测带电体的对地电压。此测试方法仅适用于对静电导体带电电位的测试,测试误差相对比较小,测量准确度可以优于2%,但对于某类测试探头无法接触的场合此类方法不便使用。  静电场测试仪,根据工作原理的不同,该类仪表主要分为静电感应型和电离型两种。前者静电感应原理是将测试探头靠近带电体,利用探头与被测带电体之间产生的畸变电场测试带电体的表面电位,实质上是对带电体表面电场的测试;后者是利用放射性同位素电离空气,在带电体与测试仪表输入端、输入端与接地端之间分别产生电阻分压,测试带电体的对地电位。由于这种测试不是直接同带电体相接触,因此也称非接触式测量,所使用的测试仪表,又称非接触式测试仪表。静电场测试仪可以测量静电电量大小、静电压半衰期、静电残留量的检测,以确定被测试样的静电性能。

静电场测试仪的工作原理是什么?

测量原理

 做为测量对象的静电,可认为有两种类型。一种是工厂某地已经产生的;另一种是在实验室的基础研究中使之产生的。前者需要正确地掌握带电状况,考虑此时所具有的诸条件,找出排除故障的适当方法。后者要求能准确地控制实验条件,得到有再现性的实验结果。为此,必须充分理解测量的方法,进而预先研究分析产生静电的因素,也是完全必要的.

1.1感应起电

 感应起电通常是对导体来说的。这里介绍的是电介质在静电场中由极化而使其带电的方法,也把它称为感应起电。在电场中,电介发生极化,极化后的电介质,其电场将周围介质中的某种自由电荷吸向自身和电介质上与之符号相反的束缚电荷中和。外电场撤走后,电介质上的两种电荷已无法恢复中性,因而带有一定量的电荷,这就是感应起电.

1.2放电衰减

物体带电后,内部电荷的逸散符合指数衰减规律。

Q=Q0e-t/ε0εrρr (1)

将电量衰减的时间常数τ=ε0εrρr代入(1)式得:Q=Q0e-t/τ (2)

 电量衰减时间常数τ可用静电衰减测量仪来测量,而在实际的纤维和织物的静电测试中,人们直接取电量衰减至原测试值的一半(Q=1/2Q0)时所用的时间,也就是静电半衰期t1/2表征静电荷的逸散能力。它是衡量纤维消除静电荷性能的一个重要指示,将式(2)加以变换得

τ=t/lnQ0/Q (3)

以Q=Q0/2代入式(3)得到静电半衰期t1/2与电量衰减时间常数τ之间的关系:

t1/2= 1/1.44·τ=0.69τ
2.试验方法

 使被测试样起电的方法有很多种。在试验当中,需要一种能够提供稳定的并能够穿透一定空间(空气)的电源,以及在检测中受环境的影响比较小的条件下进行。这种办法就是电晕放电和比较电极法检测。.

2.1电晕放电

需要说明的是场带电和扩散带电需要高浓度的单极性离子。由于它们相互排斥和高的迁移率,这种离子寿命很短。因此要用这些带电方法,必须要连续不断地产生离子。放射性的放电、紫外线照射、火焰及电晕放电能在空气中产生离子。只有最后一种方法——电晕放电能产生高浓度的单极离子以使试样保持稳定带电状态。

 为产生电晕放电,必须建立一个不均匀的电场。像针与平板之间、空气和其它通常是良好的绝缘体,但在电场强度足够高的区域中空气受到电离并成为可导电的。根据场的几何形状不同,这种电荷可能是电弧放电或电晕放电。

 在电晕区域,电子被加速到相当高的速度,可以在撞击一个空气分子时把一个电子撞出来,于是产生一个正离子和一个电子。在电晕区域内是以自维持雪崩的形式发生这个过程,从而在导线周围产生了浓密的自由电子云和正离子云,这叫电晕放电。.

2.2非接触式的测量方法

静电电位的测量分为接触式和感应式两种。

 由于物体所带的静电大都有静电压高,而电流小,且一次性损耗后不易再补上的特点。所以接触性仪表大都采用了光反射法,不仅体积较大,量度不精确,使用范围也受到了限制。

 直接感应仪表测量法是用电容分压原理。它的精度取决于电压表固有电容和测试板对地的分布电容,且感应电荷会通过表内电阻而逐步泄漏。因此,电压表上读出的电压将随时间逐渐衰减。

 比较法是一种非接触的静电测试方法。它利用试样在旋转时出现的带电荷与不带电荷的交替变换,给探头一个交变信号
3.峰值、半衰期的测量
3.1放电电压和电晕放电时间
如果放电针是正极性的,电子将迅速朝放电针运动,同时正离子将从放电针被推向试样形成一个单极性的离子风,在连续放电30秒钟后,试样上所获得的电压就是被测织物所带的静电峰值电压(试验表明只有使用功率足够的高压变压器,才能在30秒时间内提供稳定1万伏放电电压)。

 前面已经阐明,仪器的高压尖端放电情况处于电晕放电阶段,空气中原始电离情况对仪器工作状况有一定的影响。在电晕放电阶段,要求外电场有一定程度,小于一定值,放电空间的这种电子增值过程不可能维持。我们在对各种试样(棉、毛、丝、麻、涤纶、锦纶及人造棉)进行实例的情况下,0.5kN/mm场强比较合适,如16mm放电距离,要达到0.5kN/mm场强,加于放电头上的电压达到8000V即可。而选20mm放电距离,要达到上述同样的场强,就须加10 000伏电压。

 电介质在静电场中任何形式极化过程建立具有一定极化强度和稳定情况都是需要一定驰豫时间的。由于装置上的电场是周期性地加给试样的,因此,延长了极化终了时达到放电状态所需要的时间,再加上高压装置中滤波电容器的充电时间,因此必须有足够的放电时间使试样带电稳定。

 一般来说,放电电场越强,建立稳定静电测试值所需的时间越短(离子云浓度大)。静电效应显著的蛋白质纤维和合成纤维比静电效应小的纤维素纤维,建立稳定静电测试值所需的时间短些。

 我们对不同品种的纤维、纱线、织物进行了实测。其结果是:为满足不同的试样要求,将测定的放电时间选定为30秒是可行的。.

3.2半值时间测量

所谓半值时间是带电体电电位衰减为初始值Vo的一半所需时间(见图3),用符号t1/2表示。由式u=Voet/τ并代入条件t= 1/2t,u= Vo/2 则有: Vo/2=Voet1/2/τ (5)

整理后得:

t1/2=τln2 (6)

根据规定〔1〕,时间常数的5倍时间称为松驰时间,即:

ts=5τ (7)

 可以算出,经过时间t后,电压衰减为原数值的0.67%,可以认为电压已经消失。

 其测试方法是:旋转试样盘的上方除了放电针外,还有一个测试探头(距离试样上方15mm),可以一边施加高压,一边观察试样上感应电压的情况。当高压放电针结束放电后,立即记录下此时电压,即峰值电压Vo(见图3)。可在示波器上显示出一组脉冲电压波形。而自动记录仪进入的信号,因经整流滤波,记下的是包络线。从图形中可以量出半值时间t1/2的大小,再应用式(6)和(7)求出τ和t,也可以利用数字显示仪表在半峰值电压时自动记录下此时电位和半值时间。这种仪器自动化程度高,操作更加简便一些。
还有一种仪器是在试样旋转园盘的上方只有一个放电探头,待放完电后把放电探头移走,再移入一个测试探头。这种仪器具有体积小,封闭性好的特点。但它不能反映图(3)中曲线的上升部份对应测量的开始阶段(即每当试样经过电晕针下面时,由于电晕针对试样不断放电,使电压逐渐上升,直到某个饱和值Vo)。由于被测试样的峰值电压开始衰减成指数曲线形式,而特别是换测量探头的时间又不可能在瞬间完成,这个时间差使峰值电压的测量大大降低了,是不够准确的。其测试的图形开始阶段也是不连续的。因此半值时间的测量也受到影响


5更换探头测试仪图器的半值时间


4.试验环境温湿度对测量的影响

空气相对湿度及纤维、纱线、织物本身的回潮率,对静电值影响很大,必须加以控制。这是因为一方面试验环境的温湿度影响电晕放电的强弱,另一方面纤维的导电性能吸湿回潮后影响纤维的静电性能,对亲水性纤维及其制成品必须要注意。

试样
相对湿度

33%
64%
70%


1700
790
250

人造棉
900
390
120


1500
240
120


1100
700
500


4300
3000
2900

涤纶
2900
2600
2100
锦纶
3700
3400
3000
注:测试温度19℃,放电电压8000伏
试验时的温湿度问题。对合纤疏水性纤维来说影响要小一些。

 以上试验表明:环境相对湿度高时,带电材料周围的离子化比较容易,电荷向外界的放失速度变快。同时,相对温湿度高,使纤维的吸湿率增高,导致纤维本身的比电阻降底。羊毛在50%R.H以下,棉花在30%R.H以下,有可能发生有危害性的静电效应。

 在相对湿度相同的条件下,一般来说静电值随温度的下降略有增加,这是因为温度的降低,分子的热骚动有所减弱之故。目前的研究主要是在室温附近。在常温条件下,这种减弱对测试值的影响远不及湿度影响明显,可以不做重点因素考虑。

参考资料:百度知道


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