防静电材料检测方法

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术语和定义
表面电阻(surfaceresistance):两个特定的放置于材料同一面的电极之间的电压与它们通过电流的比值。
体电阻(volumeresistance):单位厚度上的直流电压,与通过材料的单位面积电流的比值,测试电极放置于材料相对面的对应位置。
接地电阻(EarthResistance):被接地体与地下零电位面之间的接地引线电阻、接地器电阻、接地器与土壤之间的过渡电阻和土壤的溢流电阻之和。
1
摩擦起电(Triboelectrification):用摩擦的方法使两物体分别带有等值异号电荷的过程。
衰减时间(decaytime):静电电压从峰值电压降低到给定比例的时间。例如:在15%相对湿度的情况下,静电电压从2000V降低到100V的衰减时间小于等于1秒。
屏蔽泄漏电压:因屏蔽体外部的高电场而使屏蔽体内部获得的感应电场电压或外部高电场穿透屏蔽体衰减的残留电场电压,又称屏蔽残余电压。
静电中和(ElectrostaticNeutralization):带电体上的电荷与其内部和外部相反符号的电荷(电子或离子)的复合而使所带静电部分或全部消失的现象。
2防静电参数测试方法防静电主要参数及测试仪器
测试项目表面电阻
体电阻、系统电阻接地电阻
静电电压、摩擦电压、衰减时间
测试仪器
表面电阻测试仪、兆欧表兆欧表、万用表
接地电阻测试仪、万用表、兆欧表静电场测试仪/静电电压测试仪秒表
离子风机离子平衡度静电场测试仪、
CHARGEPLATEMONITOR
屏蔽残余电压屏蔽残余电压测试仪
检验所使用的仪器必须经计量检定合格(有准用标签),并在有效期内。2.1防静电测试仪器介绍
专用防静电测试仪器主要有:简易表面电阻测试仪、兆欧表、静电场测试仪、离子风机离子平衡度测试仪、屏蔽残余电压测试仪、腕带测试仪、人体综合电阻测试仪、腕带测试仪和人体综合电阻测试仪的校准仪。
2.1.1手持式简易表面电阻测试仪
简易表面电阻测试仪,测试量程为103~1012Ω,适用于测试平面材料,通过测试结果可以分辨被测材料为导体类、静电耗散类和绝缘类。
由于静电耗散材料的表面电阻为1×104Ω≤Rs1×1011Ω,因此测试仪面板指示的1011Ω档(面板的黑色圆圈处)修正为绝缘材料,不是静电耗散材料。
简易表面电阻测试仪配有一根专用接地线,把接地线的香蕉插头插入仪器表面的接地孔,另一度端的鳄鱼夹夹在接地母线上,把表面电阻测试仪平压在防静电台垫上,可以测试台垫的接地电阻。

1简易表面电阻测试仪
兆欧表
公司表面电阻测试仪,配有两根连线和2Kg重的测试电极两个,适用于测试平面材料,通过测试结果可以分辨被测材料为导体类、静电耗散类和绝缘类,可以测试材料表面电阻和体积电阻(或系统电阻),把两根连线把测试仪和两个测试电极连接起来,两个电极放置在材料的同一表面即可测试表面电阻,两个电极放置在材料的两个表面的相对位置可以测试体积电阻。型号为BM80/2的测试仪可直接使用兆欧表和两根连线来测试接地电阻和低阻。
2表面电阻测试仪
2.1.2静电场测试仪
静电场测试仪有两种型号,普通型ESD42721,高精度型MODEL520,都采用非接触型的电场感应测试方式。两个仪器都配有一根接地线,静电电压测试时接地线接地可以提高测量的准确性。
ESD42721的测试量程<20KV,精确度为10V,适于测试较大的平面分布电场。MODEL520的的测试量程<2KV,精确度为1V,适于平面和某点电场精确测试。3静电场测试仪MODEL5204静电场测试仪ESD42721
2.1.3离子风机离子平衡度测试仪
离子风机离子平衡度测试仪由静电电压发生器、静电场测试仪ESD42721金属隔离测试板组成,静电电压发生器产生1000V静电电压。参见图5
5离子风机离子平衡度测试仪
2.1.4CHARGEPLATEMONITOR
CHARGEPLATEMONITOR型号为MODE156A可用于测试离子风机的离子平衡度和衰减时间,静电电压发生器产生1000V静电电压。参见图6
6CHARGEPLATEMONITOR156A
2.1.5屏蔽残余电压测试仪
屏蔽残余电压测试仪型号为Charleswater19380,由静电电压发生器、测试电极、辅助金属板、静电探测器组成,静电发生器产生1000V的静电电压,静电探测器的测试量程10V300V。参加图7
7屏蔽残余电压测试仪
表面电阻测试
测试表面电阻需要把被测材料放置在绝缘平面上进行,绝缘平面表面电阻要求≥1×1012Ω。
2.1.6简易表面电阻测试仪WRSTG330测试表面电阻
简易表面电阻测试仪的两测试极间距依据标准固定不变,测试时把被测材料放置在绝缘的平面上,表面电阻测试仪平置在材料表面,手指施加适当压力(2~4千克力)压触测试按钮,使测试电极和材料表面接触良好,指示灯发亮档即为测试读数。参见图8简易表面电阻测试仪的1011Ω档修正为绝缘材料类别,不是静电耗散材料。使用简易表面电阻测试仪测试表面粗糙不平的软性材料时,如泡沫板、气珠袋等,需要加大测试压力,可以施加到4~6千克力的压力,以保证测试电极和材料表面接触良好,测试准确。

8表面电阻测试
2.1.7采用表面电阻测试仪测试表面电阻
测试材料表面电阻选择100VDC档,把被测材料放置在绝缘平面上,测试电极平稳地放在材料表面,拨动测试按钮可以直接读取数值。测试电极的距离一般可以选择1m左右,根据测试对象的不同测试电极的间距可以适度调整。
9表面电阻测试
测试时要保持被测试表面和探头与被测体的接触面清洁、测试电极和被测表面接触良好。
每个样本在内、外表面随机选择三个测试点,每个测试点测试五次取平均值。只有每个测试点都符合防静电性能指标才为合格,否则为不合格。2.2静电电压、摩擦电压及其衰减时间测试
测试静电电压采用非接触静电场测试仪,主要两种,一种是能精确到1TREK公司520型,如图12;另一种是只能精确到10ESDSYSTEMS公司42721型,如图13
测试静电电压时测试探头与被测件的距离保持在1英寸左右
12静电场测试仪图13静电场测试仪
测试时静电场测试仪的接地端要接地,保证测试读数准确。TRCK公司520型可以测试小面积的和一点的静电,而ESDSYSTEMS公司42721型只能测试较大面积的静电。1摩擦电压测试方法:手持干燥和干净的棉布以每分钟120次的速度,施加适当的压力(24千克力),单向摩擦待测物品表面,摩擦次数为20次。再用测试仪测其静电压。2静电衰减时间测试方法:
被测物体充电或摩擦后具有较高的静电电场强度,采用静电场测试仪立即测试其静电电压并记录开始时间,保持测试状态不变,观察静电电压逐步降低到要求数值时的时间段即为静电衰减时间。
每个样本内、外表面随机选择三个测试点,每个测试点测试五次取平均值。只有每个测试点都符合防静电指标才为合格,否则为不合格。2.3离子风机离子平衡度测试
离子风机的离子平衡度测试采用简易离子风机离子平衡度测试仪,参见图15首先用静电发生器产生1KV静电并传导到静电探测仪的隔离金属测试板上,如图15所示,然后将带隔离测试板的静电探测仪
a.移至如图10所示的测试点①和③,检验离子风机的消电时间(从1KV下降至100Vb.移至有效范围(长度:距离离子风机1~4feet;宽度:距离中心线±6英寸)内的任意测试点,检验离子平衡度(即消电所能达到的最低值)。
15离子风机离子平衡度测试
注意:测试过程中隔离金属板不能碰触任何物体。2.4接地电阻测试
2.4.1
防静电地极的接地电阻测试
测试仪器:接地电阻测量仪

测试方法,参见图17
1将被测试地极用导线接于仪器端子E
2在相同直线方向20m40m潮湿土地处,分别插入电位探测针及电流探测针,各接于仪器端子PC3设置“倍率盘”倍数;
4自缓至快摇动仪器手柄,达到约120r/min,调整“测量标度盘”,指针指于零位时,读数乘以倍率标度,即为接地电阻值;
5按测试步骤cd反复测试3~5次,取平均值。
17防静电地极接地电阻测试
2.4.2
防静电地面接地电阻测试
测试仪器:兆欧表和探头测试方法,参见图18
1按图18ab所示,划分测试网格;2按图18cd所示,随机选定测试点;
3将待测地面全部网格看做样本大小(批量范围),以一般检查水平II,确定样本大小字码;再用“正常检查一次抽样方案”。4按图18e所示,测试地面表面电阻。
5按图18f所示,测试地面对地极母线电阻。
18地面表面电阻和地面接地电阻测试
2.4.3
设备、仪器、工具的接地电阻测试
测试仪器:兆欧表和万用表
测试方法:分硬接地测试和软接地测试
硬接地测试:用兆欧表或万用表的欧姆档测试仪器、设备、工具上的金属接地点到接地母线之间的电阻。
软接地测试:用兆欧表的MΩ档、测试极一端连接测试点,另一端连接接地母线,采用系统电阻测试方法进行测试。
2.5防静电台垫、地垫的防静电性能测试
防静电台垫和地垫的测试方法相同,主要测试表面电阻和接地系统电阻。随机选定测试点,每个工作台垫/地垫的每个测试项目不得少于3个测试点,取平均值。测试方法:
按照表面电阻测试方法测试台垫、地垫表面电阻;
按图19-a所示,用兆欧表测试工作台面对腕带插孔电阻;
按图19-b所示,用兆欧表测试工作台面对地系统电阻/接地电阻。19工作台面防静电测试
2.6人员防静电装备的防静电性能测试
2.6.1
工衣、工帽、手套的测试方法
工衣、工帽、手套主要测试表面电阻和摩擦电压。
随机选定测试点,每个样品每个测试项目不得少于5点,取平均值。工衣、工帽、手套的表面电阻测试方法相同,在绝缘平面上进行测试。工衣需要测试袖对袖、片对片、同一片上两点之间的表面电阻。

工衣表面电阻测试参见图20
20工衣表面电阻测试
2.6.2
工鞋、鞋跟的测试方法
工鞋主要测试体积电阻和人体穿着时的系统电阻。
按图21所示,用兆欧表测试鞋底体积电阻(内电极由总重量为4KG,直径为5MM钢球组成)。由于工鞋底面过笮或不平,电极重量有限,压力不足,电极和工鞋底面不能良好接触导致测试误差较大。因此工鞋的测试可以按照人体穿着工鞋的实际情况测试人体和工鞋的系统电阻。
21工鞋体积电阻测试
防静电鞋跟需要测试鞋跟的体积电阻和鞋跟带到鞋跟底部的系统电阻。
鞋跟的系统电阻可以按照人体穿着鞋跟的实际情况进行测试(人体和鞋跟的系统电阻)。
2.6.3
腕带的测试方法
腕带的内表面表面电阻、腕带的外表面表面电阻、腕带的电缆连接系统电阻、人体佩带腕带的系统接地电阻需要进行分别测试。
测试方法:
按图22-a所示,用万用表测试腕带内表面对电缆扣的表面电阻。按图22-b所示,用万用表测试腕带连接电缆系统电阻。
腕带的外表面表面电阻就是用兆欧表测试腕带外表面对电缆扣的表面电阻。22腕带系统电阻测试2.7周转工具的防静电性能测试
2.7.1
周转箱、托盘、器件盒的测试
周转箱、托盘、器件盒主要测试表面电阻、体积电阻和摩擦电压。随机选定测试点,每个样品每个测试项目不得少于3点,取平均值。按照图23,用兆欧表测试器具的表面电阻和体积电阻。23器具防静电性能测试
2.7.2
周转车的测试
周转车主要测试其对地系统电阻。随机选定测试点,不得少于5点,取平均值。按照图24,用兆欧表测试物流车台面对地的系统电阻。
24周转车的系统电阻测试
周转用的成形泡沫工具、包装材料的测试方法参照《防静电包装材料技术规范》。2.8防静电小工具的防静电性能测试
防静电小工具主要有毛刷、镊子、吸笔、吸锡器、IC起拔器、防静电粘胶纸等,它们的测试项目主要有表面电阻和摩擦电压。3附录:
附录A:各类防静电参数指标要求(表)
接地电阻表面电阻体电阻系统电阻摩擦电压检测周期(Ω)(Ω)(Ω)(Ω)V至少
防静电地极接地母线与大地每半年测试项目

接地电阻表面电阻体电阻系统电阻摩擦电压检测周期(Ω)(Ω)(Ω)(Ω)V至少之间:<4
仪器设备、与接地母线之每月
备、工具间:
硬接地<1软接地1×106Rg1
×109
防静电与接地母线之0.1×106100每月
地板间:Rs1×109
0.1×106Rg
1×109
防静电与接地母线之每天
烙铁头间:
要求<5可接受<20
腕带人体腕带接地电腕带内表面每天(只检
阻:0.75×106对电缆扣电测腕带系统Rg10×106阻:≤20K电阻是否通
腕带外表面过)对电缆扣电阻:>1×107腕带连接电缆电阻:>0.8×106~<1.2×
106
工鞋、0.75×106R0.5×1060.75×106R100每天(只检鞋跟100×106Rv50×100×106测工鞋、鞋
106跟系统电阻
是否通过)
台垫、0.75×106Rv1×106Rs1×106Rv100每季度地垫1×1091×109(1×109
1×103Rs1×105(

工衣、工帽、0.1×106100每季度
手套Rs1×
1010(点与点、袖对袖、
测试项目

测试项目
接地电阻(Ω)
工作椅
防静电周转箱、托盘、
件盒防静电周转

1×109(椅面对脚轮、椅面对靠
背)
1×103Rs1×103Rv1×1091×109
表面电阻(Ω)片与片1×109
体电阻(Ω)1×109
系统电阻(Ω)摩擦电压检测周期V至少100
每季度
100每季度
1×103Rs1×106Rs1×1091×109(导轨槽)
防静电传送0.75×106Rg1×106Rs1×106Rv
1×1091×1091×109屏蔽袋1×10111×1011
100每季度
100100
(屏蔽残余电压<100V100100
每季度每季度
1×1041×104每季度1×104Rs1×104Rs每季度1×10111×1011
绝缘材料1×10111×1011每季度
离子风机消电时间T1000100<2s(高速)每月
(距离风扇1ft处)<3s(低速)离子平衡度:≤±15V或参照仪器说明书
显示器静电感应电压<100V每月防静电液(抗防静电液均匀涂覆绝缘材料表面后其表面电阻应满足:1×106Ω每月静电剂)Rs1×109Ω。其它防静电参数指标与耗散材料同每季度(防静电毛刷、镊子、笔等)4参考资料
制定本规范参考的一些文献,但没有直接引用里面的条文:序号编号或出处名称1电子设备制造防静电技术要求2通信机房静电防护通则3ESDADV11.2:1995Triboelectricchargeaccumulationtesting.4ANSIESDS11.11:1993Surfaceresistancemeasurementofstaticdissipativep
lanarmaterials.导电材料耗散材料

56
ESDSTM11.12:2000ANSIESDS11.31:1994
Volumeresistancemeasurementofstaticdissipativeplanarmaterials.
Evaluatingtheperformanceofelectrostaticdischargeshieldingbags.

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/1463202a112de2bd960590c69ec3d5bbfc0ada4d.html

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