靜   電   知   識

Unbalance的IONIZER對產品所帶來的影響

『無塵室的等級越高，就可以使用較低階（copy品）的靜電消除器？』這樣的說法其實是一個似是而非的概念，表面上看起來是一個合乎邏輯的闡述，但是實際上卻是一個『對靜電消除器的工作方式不甚了解所做出來的錯誤判斷』。因為事實上低階（copy品）的IONIZER品質較不穩定，當使用過一段時間之後其工作表現會明顯下降並且超過國際標準規定（IECTC47），此時，若是一台超過國際標準（IECTC47）的IONIZER對產品持續進行吹拂的話，對產品來說反而極有可能會造成是一種威脅，這是一般使用者常常會忽略去思考的一個問題。

在以下的文章當中，我們將先從低階（copy品）的IONIZER為什麼容易發生Unbalance的狀況開始，接著還會再針對Unbalance的IONIZER對產品所帶來的影響做一個整理說明。

壹、低階（copy品）的IONIZER為什麼容易發生Unbalance

    一、針頭材質：

        低階（copy品）的IONIZER為了降低其成本，在針頭的選用上一般都使用劣等的金屬，而劣等的金屬所製程的針頭，因為其強度及硬度都不夠，長時間在高電壓的狀態下工作其，針頭的耗損就會變的非常的嚴重，並且產生碳化物拋散在環境當中。

        針頭長時間被侵蝕的結果，針頭將不再是屬於單一針尖放電，其離子平衡值也就因此開始偏離。

     二、設計：  

         低階（copy品）的IONIZER生產廠商，本身並沒有足夠的研發能力（只知道要這麼仿冒，但是不瞭解其原理）技術成熟度不足，相對的品質就不會那麼的穩定，容易超過國際標準規定（IECTC47）

        ＊附件一：某背光板廠使用仿冒SIMCO的靜電消除風扇所測得的工作表現，大部分的離子平衡度（Ion Balance）都超過國際標準規定（IECTC47）

貳、Unbalance的IONIZER對產品所帶來的影響

    一、IONIZER正常工作狀況下：

        一台工作表現正常的IONIZER必須要能夠提供大量而且平均的正負離子，因為：

（一）大量的正負離子：大量的正負離子可以迅速中和產品

上所帶的靜電，無論產品上所帶的靜電為何種電性，

IONIZER都能夠提供大量的異性電進行中和。

（二）濃度平均的正負離子：待產品上的靜電中和完畢之後，

濃度平均的正負離子，彼此之間會相互中和，以確保

產品本身不會受到Recharge的影響。

二、Unbalance的IONIZER工作狀態：

    一台被判定為Unbalance的IONIZER所釋放出來的正負電離子彼此不平均，其中有某一電性的離子濃度多過於另一電性的離子，而多餘的離子便會Recharge至產品表面，造成產品本身帶電。

參、Unbalance的IONIZER在背光板廠內對產品所造成的問題

    在無塵室內無論Partical的粒徑大小，都會被產品上所帶的靜電吸引。

因此，當產品表面被Unbalance的IONIZER Recharge電荷之後，相對的吸引Partical的能力亦跟著上升，雖然無塵室的等級很高，但是只要只要產品表面上帶了靜電，重量輕且體積小的Partical就更容易被吸引過來（高等級的無塵室內反而沒有重量重而且體積大的Partical）。

如果產品表面上帶了多餘的靜電，除了自由落體的Partical所產生的附著以外，其靜電的吸引能力亦會將原本不應該直接落在產品表面上的Partical吸引過來；增加其Partical吸附量。

肆、結論

    離子平衡度超過國際標準（IECTC47）的IONIZER，對背光板廠來說更會增加Partical吸附的能力，縱使其無塵室的的等級很高，粒徑小的Partical將更容易被吸引，因此，無塵室的等級越高所使用的IONIZER也應該符合國際標準規定（IECTC47），被要求在±25V以下。

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是否正確量測到了靜電？

為了採取最佳的防靜電措施，必須正確測定靜電。

靜電測定器是非接觸型的特殊測定器，請在瞭解正確使用方法後再使用。SHISHIDO靜電的測定器優點在於非常易於使用，無論是誰都可以正確測定靜電。

靜電是一旦帶電就會產生電場。

傳感器以音叉振動的原理測定靜電，傳感器檢測到靜電產生的電場，換算為靜電電壓後顯示出來，以此方式無需接觸即可測定靜電。

测定静电时的情形

静电测定器

衰減測定器

1關於接地的注意事項

為了正確進行測定，測定器必須接地。這是因為人體所帶靜電會對測定器產生影響。若能確定人體未帶靜電，或對測定精准度沒有要求，則測定時無需接地。來回走動等情況下非常難以測定，若要在半導體工廠等處準確測定人體靜電，必須要用接地線。

2測定對象物體的電壓不明確的情況

當測定對象物體的電壓不明確的情況下，請從遠處慢慢接近。若尚未到達規定的測定距離，就已經超出測定上限，請停止測定。否則傳感器可能會損壞。若強行靠近，即便是50mm的距離也會產生放電現象，測定器會因電擊發生故障。在原則上請避免進行超量程測定。

3測定距離

DZ4的測定距離為30mm。透過傳感器前端的LED焦點可以大致決定距離。

4衝擊

靜電測定器前方的音叉型傳感器零件較為脆弱。不耐衝擊，若從高處墜落或粗魯地扔放在桌上、磕碰可能導致傳感器發生故障。

5濕度

靜電測定器中用於測定靜電衰減的HONEST METER、帶電平板監測儀、DX、DP在高濕環境下會自行衰減，干擾測定。這種情況下，可以等待環境變得乾燥，或者讓測定器保持乾燥。提高溫度有助於乾燥，但注意溫度過高儀器會發生故障。如果是帶電平板監測儀，可以用溫暖的風吹乾平板的支腳（四根白色支腳），以減少濕度造成的影響。

6測定誤差的原因

若測定物體附近有接地物體等，會擾亂電場，導致無法準確測定。

另外，測定器由200mm正方形矯正板進行矯正，若測定對象的尺寸不在此範圍內則需要校准。尤其是對較小的對象物體進行測定時極容易產生較大誤差，使用時請務必注意。

不同的測定器測定距離是固定的，如測定距離不準確也會造成誤差。

旁邊有接地物體的情況

當物體的面積很小時

测定距离不正确时

為安全起見，請勿在易燃易爆的環境中使用測定器。

敝公司的測定器不是防爆認證產品。帶有如HONEST METER的旋轉資料台樣的旋轉構造的測定器，在轉動時會有危險，請勿觸碰。HONEST METER系列中，H0110-S4之後生產的機型的標準配置中均附帶安全罩。

有測定電阻用的MEG101、SHOE TESTERⅡ、測定衰減用的HONEST METER、CPM301、DP。MEG101用於測定地板表面的電阻值。更換探頭還可用於測定樹脂材料等的表面電阻。SHOE TESTERⅡ可用於管理塗裝生產線等處的導電鞋。HONEST METER用於測定樹脂或布等材料的電荷衰減，DP、CPM301用於確認電離器的除靜電效果。

敝公司每年對用於校准測定器類的高壓電源等實行校准，可發行國家標準的可追溯性證書（帶校准表測試報告）（收費）。另外，不提供JCSS校准、A2LA校准等ISO/IEC17025認證校准。
也可單獨發行校准表測試報告（收費）
若到了需要校准的時期，請通過購買產品的代理店聯繫敝公司營業部門。客戶不能自行校准。HONEST METER雖然有校准專用工具，用戶可以進行簡單校准，但使用上非常困難並伴有危險，且需要用到精密的測定器，現在一律返送至敝公司工廠進行校准。 關於校准交付時間，一般需要兩周左右。

關於測定器的校準時期，從ISO管理的角度來說需要參考使用頻度後再做決定。請與管理部門商量後再確定適當的時期。大多數情況下為一年校准一次。

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除靜電裝置（靜電消除器）的種類

除靜電裝置（靜電消除器）是利用中和靜電的方法進行靜電的消除，有「利用電暈放電的形式」和「利用光的形式」兩種。 均是通過產生正離子（＋）和負離子（－）以中和靜電。

利用電暈放電產生離子以中和靜電的形式，有「外部施加電壓式」和「自我放電式」。

1外部施加電壓式

由變壓器提供高壓電的方式。

將空氣電離為正（＋）負（－）離子，用於除靜電。

正电荷（+ION）的生成方法

负电荷（+ION）的生成方法

• 根據電壓器種類，分為下列幾種。
• 交流式（AC方式）
• 一般頻率型（50/60Hz）
• 高頻型（約70kHz）
• 一般直流式（DC方式）
• 脉冲直流式pulsed DC方式）
• 混合数位控制－AC式（HDC-AC方式）

2自我放電形式

與外部施加電壓式不同，是一種不需要變壓器的方式。

利用光等生成離子以中和靜電的形式，有利用微弱軟X射線的「軟X射線式」、利用紫外線的「紫外線式」，以及利用輻射的「輻射式」。

1軟X射線方式

利用軟X射線的光子以非彈性散射產生光電子釋放。

2紫外線式

利用紫外線吸收光子產生電子釋放。

3輻射式

利用放射性同位素放出α射線產生電離作用。

選擇除靜電裝置（靜電消除器）的要點

在選擇時需要考慮到以下7項基本要點。

1. 靜電消除器的安裝空間
2. 除靜電對象物體的移動速度
3. 除靜電對象物體的大小
4. 除靜電對象物體所產生靜電的量
5. 除靜電所需的離子平衡
6. 風的影響以及是否可以使用壓縮空氣
7. 設置場所的周邊環境（是否有會受到靜電消除器影響的電子儀器　等）

在實際選擇時，還需要根據除靜電對象物體和設置場所及環境考慮更為詳細的條件。 在選擇時，請務必委託本公司的專業人員。

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「HDC-AC」是「HDC」=「混合數字控制」、「AC」=「交流」的簡稱，為SHISHIDO靜電獨創開發的一款全新交流高壓電源（取得專利）。效能及穩定度強大但體積縮小，且重量輕。使除靜電工藝更加進化。

搭載HDC-AC 靜電消除器的優勢

Point1

能做到离子平衡度在±0V

離子平衡的重要性

離子平衡是代表除靜電效能的指標之一，可以看作是通過靜電消除器所生成正離子(+)和負離子(-)的大致比例數值，單位表示為伏特(V)。越接近±0V，表示靜電消除器的離子平衡度越好，效能穩定度越佳。

為什麼±0V代表穩定度佳呢？

對於半導體和IC芯片等不耐靜電電壓且極為脆弱的產品來說，如果使用離子平衡穩定度不好的靜電消除器，會面臨產品上線路破損及擊傷的風險。例如，某個電子產品的耐電壓為5V，若使用離子平衡為±5V以上的靜電消除器，不僅不能除靜電，反而會使之額外帶電，令該電子產品在生產過程當中發生異常。因此，對於非常脆弱的除靜電對象物體，必須使用離子平衡穩定的靜電消除器。

挑戰離子平衡度±0V

搭載HDC-AC的靜電消除器具有能夠控制正離子(+)和負離子(-)釋放的獨創性離子平衡調整功能。

• 振幅調制 ･･･
• 可以通過控制所生成離子量的方式調整離子平衡。
• 位置調制 ･･･
• 可以通過用放電針吸收過剩離子的方式調整離子平衡。

Point2

除靜電性能的長期穩定

除靜電速度與離子平衡

靜電消除器的除靜電性能一般使用「除靜電速度」及「離子平衡」進行評價。基本上，伴隨著使用時間增加，除靜電性能會因放電針的磨損和髒污而逐漸降低。

搭載HDC-AC的靜電消除器採用HDC-AC特有的高壓產生技術，與其他靜電消除器的高壓發生方式相比，放電針髒污之後不容易影響效能，放電針的磨損也因此變少，因而能夠保持長期穩定的除靜電性能。

• CABX运转前（上）
  CABX连续4年运转（下）

运转数据（搭载HDC-AC的电离器）

Point3

長期無需保養維護

大幅延長保養間隔、無需更換放電針

靜電消除器需要清掃和維護，時隔數周到數個月需要保養一次放電針。放電針髒污的速度，雖然也取決於使用環境，但搭載HDC-AC的靜電消除器對於放電針的髒污特性變化小，無需頻繁清掃，因此能夠保持長期穩定的除靜電性能。

此外，通過採用HDC-AC特有的高壓發生技術，幾乎不會磨損放電針，因此也無需定期更換放電針頭。

靜態衰減特性（未清潔：4000小時）

Point4

產生極低的臭氧值

臭氧的影響

靜電消除器在進行電暈放電，生成正離子(+)和負離子(-)的同時，也會同時生成臭氧。如果臭氧濃度持續過高，除靜電對象物體會有被氧化（發生劣化）的風險。臭氧產生量極少的HDC-AC的靜電消除器不會有上述

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交流式（AC方式）

利用交流電源，從一個放電針交互產生正離子（＋）和負離子（－）的方式。交流式適合近距離、無風狀態下除靜電，被用於多種生產現場。

高频型（约70kHz）一般频率型（50/60Hz）

遠高於一般頻率型的頻率（約70kHz），將高電壓施加於放電針上，產生電暈放電，能夠均勻大量產生正離子（＋）和負離子（－），發揮較高的除靜電效果。
尤其是將離子透過軟管進行輸送以用於除靜電，是可以被實現的。而其他方式（一般頻率型和直流式）是無法做到的。甚至能夠避免在放電針產生的電場接近半導體元件等時產生傷害。

一般頻率型的特點是由於使用繞組變壓器，因而裝置較重，形狀也較大。與此相對，由於高頻型在基板上裝配元件，因此形狀極小、重量較輕，可裝配於半導體相關裝置的狹小空間中，用途廣泛。

一般直流式（DC方式）

分別向兩根放電針外加正離子（＋）和負離子（－）的方式。特點是由於一直施加高壓，離子量較多、除靜電速度較快。放電針的磨損因正離子（＋）和負離子（－）而不同，因此隨著時間經過，離子平衡電壓會有變大的傾向。

脉冲直流式 （pulsed DC方式）

特點是除靜電速度快，但是由於含有各種頻率成分，有噪音大的傾向。

對於放電針周圍的絕緣體髒污，可能會因為電流洩漏導致絕緣體損壞。

混合数位控制－AC式（HDC-AC方式）

對正離子（＋）和負離子（－）的釋放進行數位控制，具有獨特的離子平衡調整功能。可以對高速移動的物體進行均勻消除靜電，使除靜電方式更加進化。對於放電針的髒污特性變化小，無需頻繁清掃，也能保持長期穩定的除靜電性能。

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