防静电装置
防静电装置是指减少、缓和或是避免静电放电的装置。静电放电是因为累积静电后释放所造成的现象[1][2]。静电会损坏元件（如电脑硬盘、MOSFET），甚至会引燃可燃性的气体或液体。
有许多技术可以中和静电，其使用方式和效果都有不同。抗静电剂是加在材料或是其包装中的化学物质，可以避免累积静电或是静电放电[3]。若是要中和大区域里的静电荷（例如半导体净室或生产线），这类的防静电装置会使用会释放电子的效应（例如电晕放电或光电效应），将带电离子导入此区域，和其中已有静电电荷的物体电中和[4]。在许多的应用，良好的接地就可以达到静电保护的效果。
举例
[编辑]以下是一些防静电装置的例子：
防静电袋
[编辑]防静电袋是可以保护内部电子设备免受静电损坏的袋，常在储存或寄送电子设备或电路（例如硬盘或显卡等）时用来包裹。
静电棒
[编辑]静电棒（ionizing bar, static bar）可用来去除生产线的静电，避免静电吸附以及其他和静电有关，会破坏产线的现象。静电棒在制造业以及印刷业非常重要，不过也可以用在其他的应用场合里[5][6]。
静电棒最常放在输送带或是生产线上较高的位置，让产品从其下方通过。会针对其应用调整静电棒和产品的距离[4]。静电棒的运作原理是会对其下方的产品进行电晕放电[4][7]。若下方产线上的产品上带有正负电荷，产品在通过电晕放电的区域时，会吸引电性相反的电荷，让产品恢复电中性[7][8]。
防静电服装
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防静电服装（Antistatic garments, antistatic clothing）可用来避免因静电损坏电子设备，或是在工作时，避免因为静电造成附近可燃液体或气体起火或是爆炸。
防静电服装其中会有导电的丝线，类似可穿载的法拉第笼。防静电服装是要避免因为服装中绵、丝绸或是化纤材料所产生的静电，对静电敏感设备的破坏性影响。若要让防静电服装发挥效果，需要透过导电带接地。大部分防静电服装导电能力还无法让人员接地，因此也会穿戴防静电手环或是脚踝绑带。有三种三种防静电服装符合ANSI/ESD S20.20-2014的标准，分别是防静电服装（static control garment）、可接地防静电服装（groundable static control garment）、以及接地防静电服装系统（groundable static control garment system）[9]上标上标 66
防静电垫
[编辑]防静电垫（antistatic floor mat）也是可以消除静电的设备之一。其防静电的原理是提供受控的低电阻环境。接地的金属垫可以使在上面的物品接地，但也会使其短路。绝缘垫无法提供接地参考电位，因此没有接地功能。典型防静电垫的接地阻值在105到108欧姆之间[10][11]。防静电垫有可能会需要接地，一般是接在插头的地线上。防静电垫的放电，需确保是在低放电速率下放电，因此会用电阻器连接防静电垫和地线。电阻器也可以让高电压的电荷可以流到地，因此在上面操作低电压设备时，也可以避免触电的危害。有些防静电垫也设计让上面的人员可以配戴防静电手环装置。防静电垫有设计在地板上的，也有当桌垫使用的。
防静电腕带
[编辑]防静电腕带（antistatic wrist strap, ESD wrist strap）或接地腕带是穿载在手腕上，让人在操作静电敏感设备时，可以安全的接地，避免因为其身上累积电荷而导致静电放电。防静电腕带常用在电子产业，其中许多电子零件会因静电放电而破坏。在容易爆炸环境下工作的人员有时也会使用防静电腕带，避免产生电火花引发爆炸。防静电腕带本身是有弹性的纺织品带子，其中有导电纤维，腕带有连接金属线，金属线末端有夹子，可以夹在接地导体上。纤维一般是用碳制成，或是填充碳的橡皮制成，而腕带会用不锈钢扣固定。防静电腕带常会配合防静电垫使用，或是在工作桌上使用可使静电耗散的塑胶垫。
防静电腕带会穿载在较不常用的手腕上（右利手会穿载在左手左腕）。会透过卷绕可伸缩导线以及1 MΩ电阻接地，让高电压的电荷可以导到接地点，也可避免操作低电压设备时触电。
工业用的防静电腕带一般会接到工作场所附近的接地，可能会用标准的4 mm接头或是10 mm按扣，一般使用的防静电腕带则会用鳄鱼夹接地。
除了防静电腕带外，工业上也常用脚踝带或脚跟带来达到类似的防静电效果。不过这类设备不会直接有导线接到地，而是在其结构有对人体的高电阻，在行走时可将电荷流至特制的楼板地板。若工作者需在一个空间内活动，而各处都有接地点，也可以用这种防静电装置。
有些防静电腕带声称是“无线”或是“耗散式”的，声称在不接地的情形下可以达到防静电的效果（可能是透过空气电离或电晕放电达成）。这类的设备就算不是诈骗，其防静电的效果也很弱[12][13]，已有样品取测后，确认没有防静电效果[14][15]。专业的ESD标准都要求穿戴有线的防静电腕带[12]。
相关条目
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参考资料
[编辑]- ^ What is antistatic device?. www.computerhope.com. [2016-01-20]. （原始内容存档于2019-03-06）.
- ^ Woodford, Chris. How do anti-static products work? - Explain that Stuff. www.explainthatstuff.com. 14 March 2009 [2016-01-20]. （原始内容存档于2019-04-02）.
- ^ Allen, Ryne C. ESD BAGS: TO SHIELD OR NOT TO SHIELD. EE-Evaluation Engineering. August 1999 [2017-07-02]. （原始内容存档于2015-09-04）.
- ^ 4.0 4.1 4.2 Ionizers and Static Eliminators Information. IEEE GlobalSpec. [2017-07-02]. （原始内容存档于2024-04-23）.
- ^ Static Eliminators. EXAIR. [May 2, 2016]. （原始内容存档于June 1, 2016）.
- ^ Static electricity, dust and particle problem. www.swedishelectrostatics.com. [2016-05-02]. （原始内容存档于2024-07-12）.
- ^ 7.0 7.1 Robinson, Kelly. How Static Bars Work. Paper, Film & Foil CONVERTER. 2009-12-01 [2017-07-02]. （原始内容存档于2024-05-28）.
- ^ Static Control Components: Static Bars. AiRTX International. [2017-07-02].
- ^ ESD Smocks: Compliance to ANSI/ESD S20.20-2021; UNITED Static Control Products.
- ^ 3M™ Dissipative Vinyl Three-Layer Mats and Rolls 8200 Series (PDF). digikey.com. [2 July 2023]. （原始内容存档 (PDF)于2023-04-27）.
- ^ Archived copy (PDF). [2013-01-11]. （原始内容 (PDF)存档于2015-06-18）.
- ^ 12.0 12.1 Namaguchi, Toshikazu; Hideka Uchida. Wrist strap designs and comparison of test results for MIL-PRF-87893 and ANSI EOS/ESD Association S1.1. Electrical Overstress/Electrostatic Discharge Symposium Proceedings, October 6–8, 1998, Reno, Nevada. USA: ESD Association, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE): 3B.4.3. 1998 [2024-10-17]. doi:10.1109/EOSESD.1998.737044. 1878303910. （原始内容存档于2023-05-12）.
- ^ Laumeister, Bill. Tutorial 4991: Oops...Practical ESD Protection vs. Foolhardy Placebos. Application Notes. Maxim Integrated. March 2, 2011 [January 21, 2013].
- ^ Evaluation of Wireless Wrist Straps. ESD Journal, Fowler Associates, Inc. Fowler Associates, Inc. October 27, 2005 [July 28, 2018]. （原始内容存档于2023-06-06）.
- ^ ESD Wireless Wrist Straps: The Shocking Truth. Office of Safety and Mission Assurance, NASA. January 10, 2018 [September 22, 2021]. （原始内容存档于2019-06-07）.