Введение

Многие из нас сталкиваются с результатами статического электричества. Вот некоторые примеры: расчесывание волос пластиковой расческой приводит к тому, что волосы встают «дыбом»; снятие шерстяной одежды или хождение по ковру, а затем касание дверной ручки приводит к появлению искры и кратковременному «уколу»; сушка синтетической одежды часто приводит к ее слипанию. Все эти случаи из повседневной жизни привычны, и человек часто не осознает, что они могут приводить к повреждению электронных компонентов. Я расскажу о вреде статического электричества и как от него защититься.

Содержание

Введение………………………………………………..………………2 стр.

1.Понятие статического электричества……………………….

1.1.Понятие………………………………

1.2.Из истории ………………………………………………….

1.3.Происхождение…………………………………………………………

1.3.1.Зарядка……………………………………………………………

1.3.2.Поля…………………………………………………………………

2.Зарядка объектов………………………………………………

2.1.Как генерируется статическое электричество……………………….

2.2.Способы зарядки………………………………………………………

2.2.1.Трибоэлектризация………………………………………………….

2.2.2.Поляризация……………………………………………………….

2.2.3.Индукция………………………………………………………….

2.2.4.Проводимость……………………………………………………….

3.Статическое электричество в быту………………………….

3.1.О вреде статического электричества

3.2.Проблемы, связанные со статическим

электричеством …………………………………………………………

3.2.1.Статический разряд в электронике …………………………….

3.2.2.Электростатическое

притяжение/отталкивание……………………………………………..

3.2.3.Риск возникновения пожара …………………………………..

4.Защита от статического электричества……………………..

1.Понятие о статическом электричестве

1.1.Понятие

Статическое электричество — это совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объеме диэлектриков, или на изолированных проводниках. Можно сказать, что электрический ток — это статический заряд, перемещаемый по проводнику от батареи постоянного тока. Мы можем сравнить статический или неперемещаемый заряд с динамическим или перемещаемым зарядом с постоянным напряжением в проводах идущих от батареи.

1.2.Из истории.

Феномен статического электричества и его эффекты были известны человечеству уже очень давно. Еще в 1400-х годах при строительстве многих Европейских и Карибских фортификационных сооружений разрабатывали и использовали приспособления для предотвращения статических разрядов, приводящих к возгоранию черного пороха. Однако явлениям статического электричества не уделяли серьезного внимания вплоть до XVII-XVIII веков. Именно в это время многие ученые экспериментировали с накоплением зарядов, их сохранением и воспламенением различных веществ при помощи искрового разряда. Но только во времена промышленной революции (появление паровых машин) статическое электричество было описано, протестировано и измерено. Работы в данной области проводили Отто фон Герике, Шарль Франсуа Дюфе, Александро Вольт и другие ученые. Казалось бы, дальнейший интерес к изучению статического электричества пропал после изобретения батареи постоянного тока. Статика, в основном, рассматривалась как малозначимое явление. Однако, с механизацией производственных процессов появилось множество машин, работающих на больших скоростях и использующих ременные передачи, генерирующие большое количество статического электричества. Статические разряды становились виновниками пожаров на бумажных и текстильных фабриках, мукомольных производствах и на заводах, выпускающих боеприпасы. Статика поражала работников, что приводило к травмам на производствах. Обеспечение безопасности, как производств, так и работающего персонала требовало более детального изучения этого вопроса.

Позднее статический заряд стал использоваться в различных областях: копировании документов, окрасочных производствах, технологиях очистки, пищевой промышленности (хлебопекарное и колбасное производство).

В 50-х годах прошлого века началось производство и использование пластиков. Оказалось, что большинство пластиков могут накапливать статические заряды и, вследствие этого, притягивать к себе различные загрязнения, которые становились причиной различных производственных проблем.

Изобретение транзисторов в 1947 году привело к новой эпохе в электронной технике. Их широкое распространение и использование потребовало учета последствий действия статического электричества. В то время, как ранние устройства, рассчитанные на бытовое применение, были относительно большими и устойчивыми к внешним воздействиям, миниатюризация в военной и космической промышленностях требовала создания все более чувствительных устройств. Как раз в это время военные специалисты разработали требования для работы и упаковки статически чувствительных устройств позже вошедшие в перечень стандартов MIL, IPC.

В 1958 году была изобретена первая интегральная схема, которая содержала на одном кристалле из полупроводникового материала транзисторы, резисторы, конденсаторы и другие элементы, а уже через два десятка лет интегральные схемы насчитывали сотни или тысячи транзисторов на одном кристалле. Поскольку размер устройства был существенно сокращен, то чувствительность таких компонентов к воздействию статического электричества значительно возросла. В 1979 году была основана EOS/ESD ассоциация для исследования проблем статики и проведения обучения персонала.

В 80-х годах были представлены еще меньшие устройства и новые технологии для их получения. Тысячи затворов полевых транзисторов были помещены на одном чипе. ИС получали все больше распространение через бытовую технику и промышленную электронику. Компьютеры стали неотъемлемой частью бизнеса и домашнего обихода.

Современные интегральные схемы могут включать в себя миллиарды элементов на одном кристалле (МИС –до 100, СИС — до 1000, БИС — до 10000, СБИС — до 1 миллиона, УБИС до 1 миллиарда, ГБИС более 1 миллиарда), однако в настоящее время ГБИС практически не используются. Так, например, последние версии процессоров Intel Pentium 4 содержат всего несколько сотен миллионов транзисторов на одном чипе. Миниатюризация изделий является результатом того, что чипы работают быстрее, расходуют меньше энергии дешевле стоят (приложение 1).

Эксперты оценивают средние потери из-за статического электричества в диапазоне 8-33% (приложение 2). Ежегодный суммарный ущерб мировой отрасли оценивается в миллиарды долларов США. Цена самого поврежденного элемента может колебаться от нескольких центов, как, например, для простого диода, до нескольких сотен долларов для сложных гибридных интегральных микросхем. Тем не менее, если посчитать и добавить к этому стоимость диагностики, ремонта, транспортных расходов, накладных расходов, то окончательная сумма ущерба возрастает многократно. Поэтому важно знать, как возникает статическое электричество и электростатический заряд, а самое главное, уметь бороться с данными явлениями.