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防靜電接地工程系統接地時最重要的嗎

2025-05-08

在防靜電接地工程中,最關鍵的原則是等電位連接(equipotential bonding),即將所有需防靜電的設備、臺面、地面和人員共同接入同一個接地網絡,使其間電位差極小,從根本上消除靜電放電的可能性。只有在實現完備的等電位連接之后,才談得上接地電阻、接地材料和監測等其它細節。系統接地確實是核心環節,但并不是唯一重要點。

一、為什么“等電位連接”最重要

  1. 消除電位差,根本杜絕靜電放電
    任何靜電放電(ESD)的發生,都是因為兩個物體之間存在電位差。等電位連接通過公共接地母線,使所有連接點電位一致,從源頭上消除了放電條件,無論是在地面、工作臺還是人體,都不會出現突發的電壓跳變。 

  2. 比單純“接地電阻”更有效
    雖然常強調低接地電阻(如<1 Ω ~ 4 Ω)能快速泄放電荷,但如果各設備與接地極之間存在不同的接地回路,即便單點電阻足夠低,回路間依舊可能出現電位差。等電位網絡保障了整體回路的統一性,比單獨追求某一點電阻更具防護效力。

  3. 適用范圍廣,無需“真·大地”
    等電位連接的原理甚至可在無“物理大地”環境下工作(如太空站),只要各點共用同一參考接地母線,依然能消除電位差,防止ESD。這凸顯了其對于各種復雜生產線和特殊場所的普適性與可靠性。


二、同等重要的關聯要素

即使接地完美,以下環節失效仍會導致ESD防護失敗:

要素 與接地的關系 失效后果
等電位連接 確保所有金屬體與接地網阻抗≤0.1Ω 局部電位差引發放電
材料電阻控制 工作臺面/地板表面電阻需10^6~10^9Ω 靜電無法導向接地系統
濕度管理 維持RH40%~60%降低靜電產生 干燥環境下接地效果大打折扣
人員操作 腕帶必須通過1MΩ電阻接地 直接接地可能引發觸電


三、實施要點

  • 統一主接地母線(Common Ground Bus):所有工作臺、靜電地墊、金屬外殼及腕帶等,通過導體并聯到同一主接地干線,避免串聯或多回路設計。

  • 接地導體截面與材料:主干線截面不應小于16 mm²,優選銅芯或銅包鋼,兼顧導電性與耐腐蝕性。

  • 接地電阻檢測:在等電位網絡搭建后,仍需測試各分支至母線的電阻,確保≤1 Ω;并每半年復測一次,保證連接可靠。

  • 在線監測與報警:在關鍵EPA(Electrostatic Protected Area)可部署接地監測器,實現實時報警,及時發現松脫或斷線。


系統接地是防靜電工程的必要條件而非充分條件。在確保接地可靠的基礎上,必須結合等電位網絡、材料選型、環境控制等形成系統防護。對于高端制造業(如12英寸晶圓廠),建議采用三級防護體系
初級接地泄放 → 中級離子中和 → 高級局部環境屏蔽,以實現完整的ESD防護。


 

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