pcbab板不带防静电手环环会产生什么影响

【ESD】不经意间,你会亲手弄坏自己设计的电路板
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【ESD】不经意间,你会亲手弄坏自己设计的电路板
本文整理自百度文库,发布仅为学习交流静电是一种处于静止状态的电荷。在干燥和多风的秋天,在日常生活中,人们常常会碰到这种现象:晚上脱衣服睡觉时,黑暗中常听到噼啪的声响,而且伴有蓝光;见面握手时,手指刚一接触到对方,会突然感到指尖针刺般刺痛,令人大惊失色;
早上起来梳头时,头发会经常“飘”起来,越理越乱;拉门把手、开水龙头时都会“触电”,时常发出“啪、啪、啪”的声响,这就是发生在人体的静电。静电产生的原理摩擦、碰撞、剥离、流动带电、喷出带电、搅拌带电如滚轮移动、人员走动、油罐车泄油时、喷嘴喷出之溶剂、搅拌机静电是由于处于不同带电序列位置的物体之间接触分离,使物体上正负电荷失去平衡而发生的现象。两种介电系数不同的物质磨擦时,正负极性的电荷分别积累在两个物体上而形成:当两个物体接触时,其中一个趋于从另一个吸引电子,因而二者会形成不同的充电电位。摩擦起电是一个机械过程,依靠相对表面移动传送电量。传送的电量取决于接触的次数、表面粗糙度、湿度、接触压力、摩擦物质的摩擦特性以及相对运动速度。两个带上电荷的物体也就成了静电源。就人体而言,衣服与皮肤之间的磨擦发生的静电是人体带电的主要原因之一。静电源跟其它物体接触时,依据电荷中和的原则,存在着电荷流动,传送足够的电量以抵消电压。这个高速电量的传送过程中,将产生潜在的破坏电压、电流以及电磁场,严重时将其中物体击毁。这就是静电放电。静电感应带电:CRT显示器电容改变压电效应电磁辐射感应静电只存在于物体表面,而非物体内部,绝缘体中的电荷只保持在产生静电的那些区域,而不会出现在整个表面。因而绝缘体接地后不会失去这些电荷。与绝缘体相反,充电导体接地后便会失去自身电荷。如果将导体瞬间接地(例如,该物体被站立在地上的人触摸),那么远离带电体表面的电荷就会释放,则导体将带正电荷。ESD的定义静电放电:具有不同静电电位的物体互相靠近或直接接触引起的电荷转移(GB/T)”ESD会导致电子设备严重地损坏或操作失常。半导体专家以及设备的用户都在想办法抑制ESD? 静电就是静止的电荷。静电的产生是由于电子在外力的作用下,从一个物体转移到另一个物体或者是受外界磁场的影响而产生的极化现象? 一种电能,是正电荷和负电荷在局部范围内失去平衡的结果。物体表面过剩或不足的静止电荷。留存于物体表面。通过电子或离子的转移而形成。静电的危害环境安全危险场合的爆炸起火等对精密设备的工作要求产品性能及可靠性抗干扰能力,影响产品销售产品的潜在损伤随着高科技的发展,静电所造成的后果已突破了安全问题的界限。静电放电造成的危害是在电子、通信、航空以及一切应用现代电子设备、仪器的场合下导致设备运转故障、信号丢失、误码的直接原因之一。静电放电电流有可能被直接耦合到电子设备的数据线,信号线,控制线等的总线上。在这种情况下,集成电路和特殊用途的集成电路就受到静电放电的影响。在1970年以前,很多静电问题都是由于人们没有ESD意识而造成的,即使现在也有很多人怀疑ESD会对电子产品造成破坏。这是因为大多数ESD损害发生在人的感觉以下,因为人体对静电放电的感知电压为3KV,而很多电子元件在几百伏甚至几十伏时就会损坏,通常电子器件被ESD损坏后没有明显的界限,把元件安装在PCB上以后再检测,结果出现很多问题,分析也相当困难。特别是潜在的损坏,即使使用精密仪器也很难测量出其性能有明显的变化,所以很多电子工程师和设计人员都怀疑ESD,但近年试验证明,这种潜在损坏在一定时限以后,电子产品的可靠性明显下降。ESD对产品的危害静电的基本物理特性为:吸引或排斥,与大地有电位差,会产生放电电流。静电吸附灰尘,降低元件绝缘电阻(缩短寿命)。静电放电破坏,使元件受损不能工作(完全破坏)。静电放电电场或电流产生热,使元件受伤(潜在损伤)。静电放电产生的电磁场幅度很大(达几百伏/米)频谱极宽(从几十兆到几千兆),对电子产品造成干扰甚至损坏(电磁干扰)ESD引起的器件击穿,是电子工业最普遍,最严重的静电危害。静电对电子产品损害的特点隐蔽性:人体不能直接感知静电,除非发生静电放电。人体也不一定能有电击的感觉,这是因为人体感知的静电放电电压为2~3KV,所以静电具有隐蔽性。潜在性:有些电子元器件受到静电损伤后的性能没有明显的下降,但多次积累放电会给器件造成内伤而形成隐患。因此静电对器件的损伤具有潜在性。随机性:电子元件什么情况下会遭受静电破坏呢?可以这么说,从一个元件产生以后,一直到它损坏以前,所有的过程都受到静电的威胁,而这些静电的产生也具有随机性,其损坏也具有随机性。复杂性:静电放电损伤的实效分析工作,因电子产品的精,细,微小的结构特点而费时,费事,要求较高的技术并往往需要使用扫描电镜等高精密仪器。ESD实验介绍直接通过能量交换引起半导体器件的损坏。放电所引起的电场与磁场变化,造成设备的误动作。对不同试验结果,可以根据该产品的工作条件和功能规范按以下内容分类:A:技术要求范围内的性能正常;B:功能暂时降低或丧失,但可自行恢复性能;C:功能暂时降低或丧失,要求操作人员干预或系统复位;D:由于设备(元件)或软件的损坏或数据的丧失,而造成不可恢复的功能降低或丧失。符合A的产品,试验结果判合格。这意味着产品在整个试验过程中功能正常,性能指标符合技术要求。符合B的产品,试验结果应视其产品标准、产品使用说明书或者试验大纲的规定,当认为某些影响不重要时,可以判为合格。符合C的产品,试验结果除了特殊情况并且不会造成危害以外,多数判为不合格。符合D的产品判别为不合格。符合B和C的产品试验报告中应写明B类或C类评判依据。符合B类应记录其丧失功能的时间。ESD防护的主要目的一、增加生产量(IncreasedYields)二、节省成本(Cost Saving)三、产品可靠性较佳(BetterProduct Reliability)四、产品寿命较长(ExtendedUsage Life)ESD的方法介绍四大原则1、环境控制2、人员控制3、包装材料控制4、人员训练基本方法1、接地:接地就是将静电通过一条线的连接放入大地,这是防静电措施中最直接最有效的。导体常用的接地方法有:带防静电手腕及工作表面接地等。2、静电屏蔽 静电敏感元件在储存或运输过程中会暴露于有静电的区域中,用静电屏蔽的方法可削弱外界静电对电子元件的影响。最通常的方法是用静电屏蔽袋作为保护。3、离子中和 绝缘体往往是易产生静电的,对绝缘体静电的消除,用接地方法是无效的,通常采用的方法是离子中和, 即在工作环境中使用离子风机,离子气枪。4、电路设计I/O口电路的设计同样受到PCB布局及接地设计的影响。如图第一幅图的端口防护器件的接地和后端被保护的IC的地进行共地设计,这种设计一旦瞬态脉冲被钳位卸放到地上面,由于这个地同时也是IC的参考地,很容易导致IC地电位抬高而出现异常;改善方案主要有两种:如果系统是两线制设备(无地线)系统外壳也是非金属材质,此地线设计也必须将IC的参考地和防护器件的地分开,不能共用在一起,但是由于此系统属于无地线系统,可以采用这两个部分分别铺设不同的接地区域,然后使用Y电容将两个区域的地线连接在一起。另外一种是系统有设计地线或者外壳属于金属外壳,这种情况就可以将防护器件的接地直接连到外壳地或者通过Y电容连接到外壳地,但是一定要和IC的参考地分开。上面提到的PCB走线的设计导致防护电路失效的问题,通过图就可以看到端口设计了TVS管防护ESD,但是如果布线按照第一幅图这样走线,极易导致IC损坏,但是TVS管还没有动作的,主要是由于现有的ESD或者EFT都是高频干扰,走线阻抗大,所以对于端口的防护电路设计一定要遵守靠近端口的原则进行设计PCB.&ESD防护方法从人、机、法、料、环五个方面来谈谈ESD防护。&一谈人。人体可以说是一个高静电源,人体静电的防护,借助的是屏蔽及释放静电。严格来说要求做到“全副武装”,即:要戴防静电工帽、防静电口罩、防静电手套、指套等, 要穿防静电服、防静电鞋,同时还要戴上手腕带等来屏蔽及导走静电。总之,尽量不要让人的皮肤外露。 二谈机器。机器也是一个高静电源,因为机器机械部件,特别是马达等,易产生EMI(电磁感应),所以对机器静电的防护,也是非常必要的。对于机器静电的防护,一般通过电磁场的消除、高静电部位的屏蔽、机器接地等来实现。一般消磁借用的是消磁器,消除电荷用的是离子风机。 消磁器很简单,就不作介绍,我们来看看离子风机。离子风机可产生丰富的正离子和负离子,将这些离子吹向高静电物体,那么物体静电将被中和。这些离子是由离子风机内部的离子发生元件,将空气电离而产生。该离子发生元件由低电流、高电压的变压器来激励空气电离。而变压器内又包含电流限制性电阻器,它能加强电离的稳定度及安全度。作用于不锈钢离子发射点圆形电路上的高压交流电使发射点顶部形成一个强烈的交变电场,就是这个电场将空气电离,产生变极离子。当电磁场无法消除或较难消除时,我们就借助静电屏蔽设备来屏蔽高静电设备或设备的高静电部位,比如,马达,大家都知道,马达易产生EMI,但机器要运转又离不开马达,所以,不防把它屏蔽起来。还有工作台、电源线、电脑键盘等,都可以接用静电屏蔽的方法来做ESD防护,这方面可用的屏蔽产品有防静电台垫、防静电薄膜、防静电帘、防静电屏蔽袋、防静电胶带等。最后,不管机器屏蔽或消磁效果如何,给机器接上ESD地线是很必要的。 三谈料,即材料。用一句很绝对的话来说,如果您的产品对静电很敏感,那么,您的生产线上是不能有高静电材料出现的,特别是离产品较近的区域,要尽可能用防静电材料,比如元件盒、货架、工作台、运输设备、清洗设备、化学试剂等,最后就连您用的笔及笔记本都要用防静电笔及笔记本,因为在您用笔时,它有可能会接触产品。当然,如果,您的产品对静电敏感程度不是很高,您可以酌情处理,但最好借助ESD实验来证明一下,看看是否真的可以放心。 四谈环,即工作区域的环境。一个良好的防静电的工作环境对于生产来说是很重要的,这样的环境一般这样来建立: 首先, 建立ESD安全操作区域,即EPA(ESD Protection Area),最好是在相应的位置贴上ESD防护警示标志等。&防静电工作区在通常的电子设备生产、组装和维护现场,各种静电产生材料和由他们所产生的电场是很普遍的现象,这些静电产生材料和由其所产生的电场有可能导致静电敏感器件的损伤。因此,在静电敏感器件的整个使用过程都要对其进行保护。&在静电敏感器件的存储和转送过程中,具有屏蔽性能的导体容器可以提供必要的保护。但是,对于静电敏感器件也还存在着屏蔽容器外的操作。在这种情况下,静电敏感器件非常容易受到损伤,因此,有必要提供一个安全的工作区域。防静电工作区(EPA)正是为此目的而设计。为了确保工作台的防静电安全,它必须满足以下要求:&⑴、防静电区域内的所有电子元器件都要视为静电敏感器件对待。&⑵、对于任何在保护状态之外(处于法拉第笼之外)的静电敏感器件的操作,都必须在防静电工作区内进行。&⑶、在防静电工作区之间的非防静电区域传送的静电敏感器件必须处于安全的保护状态。&⑷、防静电工作区的设计应能保证静电敏感器件不易接触到仪器设备的金属接地外壳。&⑸、防静电工作区内禁止放置工作不必须的静电产生材料,如未作防静电处理的塑料袋、盒子、泡沫、带子、笔记本、纸片、个人用品等物品,这些材料必须距离静电敏感器件30厘米以上。&其次,就是ESD安全操作区域的安置,我们从防静电地板系统、除尘系统、接地系统及空气的温湿度三方面来谈。防静电地板系统,最主要的是在普通地板上再铺防静电地板,一般这方面的地板有防静电PVC地板、防静电环氧树脂地板等,对于防静电地板,要求必须达到国际防静电协会标准,当然,防静电地板还必须和ESD地线连接起来。一个防ESD的工作环境,做到无尘是相当关键的,因为空气中的尘埃在运动的过程中相互碰撞,也会产生ESD,如果,不除尘,到时候找起产生ESD问题的原因,就不好说了。一般我们借助除尘系统来解决这个问题。首先要求有空气尘埃过滤系统,如:风淋室、风淋通道、货淋室、沾尘垫、沾尘滚筒、空气过滤器、无尘传递窗、无尘室风淋传递窗等。其次尽可能设立净化灯具、无尘室净化玻璃、无尘室彩钢板天花、无尘室彩钢板包墙角、无尘室彩钢板包柱等。以上设备的选用,各企业要根据产品对ESD的敏感程度而定,最好能借鉴一下专业人士的意见。一个完善的ESD防护工作环境,建立独立完善的ESD接地系统也是非常重要的。并且,工作场所中的各设备、工作台面等均需接至ESD接地系统。另外,一个完善的ESD工作环境,对于温湿度都有一定的要求,从ESD防护角度来说,湿度越高越好,但湿度太高,又会腐蚀设备,所以一般来说,40%-60%的湿度是最理想的。当然,各企业也要根据自己公司产品的特性而定,毕竟这方面的工作做起来较繁琐。另外,还要设立天花、墙体送风口,并且经常用除尘器对无尘室进行净化处理等。 这样,有了这样的工作环境,大家想一下,人体的静电是不是通过静电服、静电鞋或通过手腕带、ESD接地系统耗散并导入大地。通过控制空气的温湿度环境中的静电也通过地板系统耗散并导入大地。 当然,仔细想一下,前面将的人、机、料也应属于环境的防护,只要把各环节的工作做好,那么,一个完善的ESD防护工作环境就建立起来了。再配合合理的操作规范,即正确的方法,就基本上过关了。&五谈法。谈起法,首先要明确以上四点,其实法就是建立合理的方法及规范以保证以上四点有效实现。另外,需要补充的是,当产生ESD原因不能明确时要根据生产工艺,设计相应的ESD实验,来仔细查找产生ESD问题的原因。最终要建立相应的ESD操作规程及纪律规范来规范生产。 当然,ESD防护系统建立起来以后,对于工作人员来说,所要做的是经常检测这个系统,以不断的发现有不完善的地方,并做相应的改善,以保证系统长期有效的维持其ESD的防作用。这样,建立相应的ESD职能部门,并不断的培养其专业技能,提高其ESD防护意识,也都是ESD防护中不可缺少的一部分。&近年来随着科学技术的飞速发展,微电子技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂,ESD问题越来越严重,问题越来越突出,企业也越来越重视ESD防护。
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静电损坏PCB板的原理分析
众所周知,静电无处不在,对于一些微小的电子元件,只要被静电击穿,那么整个生产线也将面临崩溃。到底静电对电子元件有什么样的影响呢?
& & & & 前几天一个生产PCB板子的客户像我咨询采用什么样的。说到PCB板这种电
子产品,若研发技术上没有问题,一旦出现故障,多半与静电有关。众所周知,静电无处不在,
对于一些微小的电子元件,只要被静电击穿,那么整个生产线也将面临崩溃。到底对电子
元件有什么样的影响呢?
& & & & 静电的基本物理特性为以下三种:吸引或排斥,与大地有电位差,会产生放电电流。这三
种特性对电子元件的影响:
  1、静电吸附灰尘,降低元器件绝缘电阻,从而缩短元件寿命。
  2、放电或电流产生的热,使元器件受到潜在损伤。
  3、静电放电产生的电磁场幅度很大且频谱极宽,对电子器件造成干扰甚至损坏。
& & & & 4、静电放电破坏,使元器件受损坏不能工作。
由此可见,静电危害无法估量,企业应做好全面防护工作以预危害带来的损失。
& & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & &
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文章作者:&&
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(责任编辑:蚂蚁)
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根据我们公司的长期经验分析,竖条无尘连体服的摩擦电压会在...靖邦电子带您了解静电对PCB线路板的危害与防护措施
在空气干燥的季节,当你开门时偶尔会有电击的感觉,这就是静电放电(ESD)。当你感觉电击时,你身上的静电电压已超过2000伏!当你看到放电火花时你身上的静电已高达5000伏!当你听到放电声音时,你身上的静电已高达8000伏!
加油站禁止接打电话
但是现代许多高速超大规模集成电路碰到仅几十伏或更低的静电就会遭到损坏。也就是说当你接触这些电路时,你既没有感觉到又没有看到更没有听到静电放电时,这块电路就已部分损伤或完全损坏,而你可能还在找其硬件或软件的原因。你可能还没有意识到是静电这个&幽灵&。
包括我们经常用的手机出现的经常死机、自动关机占、话音质量差、杂音大、信号时好时差、按键出错等问题有绝大多数与静电损伤相关。也因为这一点,静电放电被认为是电子产品质量最大的潜在杀手,静电防护也成为电子产品质量控制的一项重要内容。而国内外品牌手机使用时稳定性的差异也基本上反映了他们在静电防护及产品的防静电设计上的差异。
靖邦电子,通过对线路板生产质量严格的把控,不断提高生产管理和生产工艺,已经发展成为深圳高端SMT贴片加工厂家在SMT贴片、PCBA领域拥有12年的经验积累,对静电的防控自然也不会忽视,今天,靖邦电子就跟大家一起来看看静电对电子产品及电路板有哪些危害,靖邦电子又是从哪些措施对防控静电的。
静电对电子产品生产造成的危害
1) 静电吸附空气中的灰尘,易造成器件引线间的短路;
2) 静电放电破坏,薄的氧化层被击穿;使元件受损不能工作;
3) 静电放电电场或电流产生的热使元件受损;
4) 静电放电的幅度很大,频谱极宽(从几十兆到几千兆,迭几百伏/米)的电磁场使电子产品受到电磁干扰而损坏。
5)静电放电损害的产品返工、返修,增加生产费用,影响企业的经济效益。
综上所述,静电危害存在于电子产品生产的全过程。对某电装车间生产过程中的静电危害的分析结果见表2。如果对生产过程中易受静电损害的部位加以控制,就会使生产过程中的静电危害程度限制在最低程度。
了解了静电对电子产品、电路板的危害,那我就要从静电产生的源头去防控,那么静电又是如何产生的呢,我们又应该如何去防控?
1、静电的产生
静电是物体所带相对静止不动单极性的电荷,滞留于物体表面,是正电荷和负电荷在局部范围失去平衡的结果,是通过电子或离子转移而形成的。造成电子不平衡分布的原因是电子受外力而脱离轨道,这个外力包括各种能量(如动能、位能、热能、化学能等),因此在日常生活中,像接触、摩擦、冲洗、电解、压电、偏差、感应等都会产生静电。
2、工业防静电措施
⒈环境危险程度控制;
⒉工艺控制;
⒊接地;
⒋增加湿度;
⒌抗静电添加剂;
⒍静电中和器;
⒎加强静电安全管理;
8.穿着静电鞋、服;
9.佩戴静电手环、脚环。
最有效的措施是让人体与大地相&连接&即&接地&。因此,人要穿上防静电鞋。要保持人体与大地相连,这就要求地面也是防静电的才可以将人体的静电导入大地,所以地面可以用防静电地垫,防静电复合胶板,并用防静电接地线接好地
靖邦静电防护措施
靖邦静电防护措施
除了防静电地垫、静电鞋之外,静电手套、静电手环以及专业的静电衣也是必不可少的,并且客户到访工厂,也是必须穿着静电鞋、服,并在进行车间前将人体内的静电释放掉,并且,靖邦电子还在不断提高对于静电的防护措施,近日,靖邦电子购买并启用了静电门禁系统:
靖邦安装的这一个静电门禁系统,提高了对进入生产车间及仓库人员人体的静电值要求,以及着装的规范,当静电没有完全释放时,或者是没有穿着静电鞋、服,人体无法形成一个导电回路,不管是靖邦的员工还是客户是无法进入到仓库和生产车间的,最大程度上减少了静电对电路板及元器件的损坏,从而保证了在靖邦加工生产的PCB线路板的良好质量。
靖邦从来不怕程序烦琐,因为我们知道,只有把细节做到位了,才能保证生产的电路板以最高质量交付到客户手里,静电的危害在生活中很多方面可以体现,包括了身体上的静电、地毯中的静电、汽车上的静电、飞机上的静电、工厂中的静电等等,都值得我们去注意与防范。靖邦电子希望和大家一起,从细节上把防静电的工作进行到底,保证生命财产安全,保证生产质量!
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静电手环在线监测 - 硬件电路疑问请教 -
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本帖最后由 henglin 于
16:36 编辑
我考虑做个& &在线的静电手环监测 控制电路
通过单片机的ADC 采样来&&监测手环是否失效
手环是双线的&&都是1M ohm 单边 ,人体电阻在750K~10M ohm
但是我采样到的数据有问题& &
1.& & 大地悬空--------------------------------------------------------------------------& && && && && &
& && && && && && &&&不接入手环& && && && && && && &&&采样只有ADC 数值330左右
2.& & 大地悬空-----R1空焊 ----------------------------------------------------------------------
& && && && && && & 不接入手环& && && && && && && && & 采样后的ADC 数值为511
& && && && && && && &&&接入手环& && & 不带手腕& &&&采样后的ADC数值为511
& && && && && && && &&&接入手环& && & 带手腕& && && &采样数值 ADC& &460
---------------
我这个硬件电路是不是& & 不合理啊& &&&电源地& &和&&大地& &之间影响很大
如何才能更好的监测呢
请高手支招& && && && && && && && && && && && && && && && && && && && &&&
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本帖最后由 皈依 于
16:51 编辑
感觉好难做,静电的电压值不确定,手臂和手环阻值不确定。。。
向往不断折腾的人生~
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提示一下,关键不在于什么阻抗问题,这个很容易解决,该关注的是人体感应电磁波和工频电场的问题。
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说的很清楚了,人体感应的干扰信号会很强,必须去除,否则足以影响测量结果。
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&&(1)可作为因人员不当碰触高静电源,造成瞬间导入大量静电荷,在离子中和不及完成时,可藉由藉同螺丝外界空气水分子提供离子中和(是为Corona放电效应),使静电有效排除,而达成静电泄放(静电压平衡)的最终目的。
&&(2)可利用此螺丝做电位归零功能(只需将螺丝碰触接地即可),
&&(3)可作为回路检测端子之用。
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&&有线接地手腕带是防静电装备中最基本的,也是最为普遍使用的生产线上的必备品,不但在架设及操作上十分方便,在价格上亦最为经常实惠,其原因为通过腕带及接地线,将人体身上的静电排放至大地,故使用时腕带必需确实与皮肤接触,接地线亦需直接接地,并确保接地线畅通无阻才能发挥最大功效。
&&防静电手环带静电环是一种配戴于人体手腕上,泄放人体聚积静电电荷的器件.它分为有线型、无线型,有金属环和橡筋导电丝混编环。这款产品属于其中的防静电手腕带合扣调节有线型,它可有效保护零阻件,免于受静电之干扰,用以泄放人体的静电。它由防静电松紧带、活动按扣、弹簧软线、保护电阻及夹头组成。松紧带的内层用防静电纱线编织,外层用普通纱线编织。防静电有线手腕带的原理是通过腕带及接地线将人体的静电导到大地。使用时腕带与皮肤接触,并确保接地线直接接地,这样才能发挥最大功效。戴上这防静电手腕带,它可以在0.1秒时间内安全地除去人体内产生的静电,接地手腕带是防静电装备中最基本的,也是最为普遍使用的
高级工程师
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写的不错啊& && && && && && && && && && && && && && && && && && && &
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防广告补丁打一个,嘀嘀嘀
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答案不是都有吗?
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