機房靜電的產生和防范

隨著近年來廣播電視事業的飛速發展，固態機大量普及，以及硬盤播出和辦公自動化的廣泛應用，越來越多的CMOS器件被應用，由于CMOS器件很怕靜電，所以在機房中對靜電的防范越來越重要。

人體靜電是怎么產生的呢？人體靜電有摩擦帶電和感應帶電兩種。人體帶電后，靜電會有一定的積累和抗散。人體的帶電量

 式中： I-------單位時間起電量（帶電速度）

      R------人體對地電阻

      C------人體對地電容

人體帶電電壓U=          ，當t趨近∞時，人體帶電電壓較大值Um=IoR。人體對地的放電電流I=I   

影響人體帶電的因素主要是:①在R、C一定的條件下，帶電速率Io越大，人體的帶電量越大，人體電位也越高。②在帶電速率一定的條件下，人體對地電阻越大，人體帶電量越大，人體電位越高。人體對地電阻主要受鞋襪、地面材料和環境濕度影響，相對濕度越大，人體電壓越低。如計算機房多采用空調、房間封閉、濕度低，加上地面使用地毯，人在地毯上行走所帶電壓可高達39kV。③人體帶電電壓受衣著面料的影響，例如棉紗內衣與65%聚脂、35%棉紗制成的外衣摩擦，可使人體帶上約14kV的電壓。④人體帶電電位與人體對地電容大體保持反比例關系，人體對地電容隨人體生理體形、姿勢、鞋襪和地面狀況不同而不同，其中60%以上是大腳對地面的電容，40%是人身其他部分對地面的電容。

實踐證明，人體各部位所帶靜電荷也是不均等的。一般是手腕的電位較高，所以當人手接觸電子設備時會瞬間產生靜電放電以及脈沖式噪聲。對電子電路的干擾取決于脈沖幅度、寬度及脈沖能量。一般TTL電路翻轉的脈沖能量大致為32x10J，而人體靜電放電時，其等效電容約150pF，等效電阻為330  ，當帶靜電l0kV時所含脈沖能量在7.5 xl0J，通過人體電阻放電時，放電脈沖寬度為22.5ns，瞬間功率很大。有時帶電電壓或能量雖不很大，但由于在極短時間內起作用，其瞬間能量密度也會對電路和器件產生干擾和危害。我們知道，CMOS電路容易因靜電而損壞，它的耐壓值約為100---150V。由此可見，帶上萬伏靜電的人體接觸電路對元件產生的危害是相當嚴重的。

由于MOS、CMOS、PMOS電路輸入阻抗特別高，所以，當并不太強的靜電加在柵極上時，其電場強度將超過10 V/cm，甚至更高，如此強的電場強度極易損壞MOS電路。故而在使用MOS、CMOS、PMOS集成電路時，防范人體靜電特別重要。其具體防范措施是:在測試、安裝、焊接和調試時，使用的工作臺及地板嚴禁鋪墊高絕緣板材，應在工作臺上鋪放有可靠接地的細鋼絲網或銅絲網，使用的儀器、工具(包括鑷子、鉗子)要嚴格接地，工作人員要用金屬腕表帶通過導線接地，并且穿棉質工作衣，不能穿化纖面料服裝與MOS、CMOS、PMOS電路接觸。存儲時應加屏蔽包裝或放入金屬容器中，以防靜電的破壞。

靜電成為MOS芯片的無形殺手，因此探測設備周圍有無靜電，對保障設備安~全運行十分必要。下圖所示為一個能探測泄放靜電的實用裝置，R和VT構成VT的基極偏置，R為VD的限流電阻。電路工作原理如下:接通電源后，如果感應片L的周圍沒有靜電，則VT的漏源兩極之間的電阻極大，VT因無偏流而截止，VD不發光。如果感應片L周圍有靜電場存在，則VT漏源兩極開始導通，靜電電壓越高，漏源之間電阻越小。VT獲得偏流而導通，VD發光，且亮度隨靜電電壓的高低而變化。與此同時，感應片L周圍的靜電通過VT泄放，隨著泄放的進行，靜電逐漸減弱，VD亮度漸暗，直至靜電泄盡，VD熄滅，電路恢復為斷態。當感應片L周圍靜電聚集又達一定量時，再次重復上述過程。

VT 在本電路中起到了自動開關的作用，有靜電時開，無靜電時關，所以無需另設電源開關。

  將上述探測器置于微機房適當位置，就可以隨時觀察機房的靜電狀況，還可以及時將靜電自動泄放掉，消除其危害，不失為一效果良好的實用裝置。