被忽視的細節——淺談防靜電工作臺的接地系統

防靜電工作臺是一種常見的防靜電裝備，市場需求量很大。如今市場上的防靜電工作臺生產商眾多，在網上隨便搜索一下就有幾十家之多，即有國外知名廠商，也有國內專業生產企業，還有眾多的辦公家具甚至于物流設備生產商。而工作臺的式樣型號繁多，材質各異，特別近年來，又出現了所謂的垂直導通的工作臺、無機基材的工作臺等等，令人眼花繚亂。

一直以來，很多用戶在選擇防靜電工作臺時，首先注重的是式樣。最早進入中國市場的芬蘭GWS公司的樣式似乎已經成為了國內防靜電工作臺的標準樣式（參見圖1）。于是就演化成一個誤區：只要是這種樣式的工作臺就能防靜電。

防靜電工作臺作為一個操作平臺，符合用戶的操作習慣，提供舒適的操作環境是必然的。但是不同用戶的需求和習慣不同，防靜電工作臺的外觀、式樣不同也就可以理解了。這也是大量的辦公家具及物流設備生產廠家進入這一特殊細分市場的動因，或許他們設計的工作臺能更好的滿足用戶使用習慣需求。當然能夠有通用的、規范的模塊設計的標準工作臺，那當然是最好的。GWS公司的樣式就是標準化的、模塊化的，能滿足絕大部分用戶的使用要求，所以其式樣成為市場的主導。但GWS公司申請了外觀專利，國內幾家專業防靜電工作臺生產商均面臨著侵權訴訟麻煩，去年就有國內公司去德國參加防靜電展因涉嫌工作臺外觀侵權而被驅逐。

其實式樣并不重要，關鍵在于防靜電技術。只是非常的可惜，我們國內的企業僅僅只是抄襲了外觀式樣，并沒有引進最為關鍵的防靜電技術。防靜電工作臺的技術重點究竟是什么？如何才是一款符合要求的防靜電工作臺呢？

查閱了一些標準和資料，國內沒有專門的關于防靜電工作臺的技術標準，只是在不少標準中簡單的提及，衡量的指標也就是簡單的表面電極間電阻和對地電阻。國外也沒有專門的標準，最接近的是美軍標《MIL-PRF-87893B-1998 ESD工作站執行規范》。在此標準中對于工作臺/站本身沒有規定，只是對于防靜電臺墊、手腕帶和接地系統作出了明確的技術要求和規范。在這個標準里，防靜電臺墊可以理解為防靜電工作臺面，于是我們可以得出這樣的結論：在防靜電工作臺中，最重要的就是防靜電工作臺面和接地系統。

防靜電臺面是指能限制靜電電位適合從事靜電防護操作的，具有一定強度和平整度的平面。由于國內標準涉及防靜電工作臺的靜電技術指標的表面電極間電阻是由其決定的，所以已經引起重視，關于防靜電臺面的各類問題已經另文闡述過，本文不再重復。本文主要討論的是最被忽視但又是非常關鍵的接地系統。

接地是靜電防護的一項重要技術，也是最基本、最有效的技術措施之一。良好的靜電接地系統可以確保靜電電荷的迅速泄放，從而避免靜電危害的發生。靜電接地是一切靜電敏感器件及其組裝產品，在生產、加工、倉儲、運輸和使用維護過程中必不可少的技術措施。

眾所周知，所謂接地就是電氣連接到能夠供給、接受大量電荷的物體，如大地、艦船或運載工具外殼等。靜電接地的主要作用有三，第一是將靜電泄露至大地，防止 積蓄靜電電荷；第二是抵制帶電物體靜電電位上升，從而限制由此產生的靜電放電；第三是屏蔽帶電體，防止靜電感應的危害。

防靜電器材和防靜電工作臺、防靜電工作區域都必須接地。由于防靜電工作臺是進行各類靜電防護操作的平臺，直接接觸產品，所以接地系統尤顯重要。然而長期以來由于對于接地概念的混淆，絕大多數的防靜電工作臺的接地系統都存在問題，歸納起來主要存在以下問題：

1、往往是用手腕帶的接地線當作整個工作臺的接地系統，這種現象最普遍。由于手腕帶接地插座盒表面都經過氧化絕緣處理，其僅是在香蕉插頭處實現電路連通的，其余的部分均是絕緣的。所以簡單的用螺絲固定在臺面下，那怕臺面是垂直導通的，也是不可能實現電路連通的，所以這樣的接地系統對于工作臺臺面的靜電電荷的泄放是沒有任何作用的。

2、以防靜電工作臺面能垂直導通為由，不設立接地系統。近幾年，市場上出現了以垂直導通為主要賣點的防靜電工作臺，其特點是工作臺面的基材本身能垂直導通，很多廠家宣稱不需要額外的接地，僅憑工作臺的鋼制支架就可以實現靜電電荷的泄放到地面。且不論臺面能否真的實現了垂直導通，其設計的靜電電荷的泄放路徑就是有問題的。首先是環節多，路徑長，對于靜電電荷快速泄放是不利的，偶爾一點的接觸不良就會造成接地的失效。其次防靜電地面的本身是靜電耗散型材料，靜電電荷的傳導是十分緩慢的，作為泄放途徑是不可靠的。

3、工作臺的上隔板、抽屜和移動柜等附件根本沒有接地。一般認為這些附件不會直接放置產品所以并不需要接地，但也有一些客戶會使用這些區域放置產品，所以這些地方也必須考慮接地。

4、多臺防靜電工作臺的接地線串接或不是軟接地。

這些看似的小缺陷會造成防靜電工作臺失去防靜電效能，從而使靜電敏感器件及其組裝產品有可能受靜電放電和噪聲的損壞存在嚴重的質量隱患。

基于以上存在的問題，該如何有效、快捷、可靠的接地呢？

其實各類不同的標準中都有表述，歸納起來有以下三點原則：第一必須是軟接地。所謂軟接地是通過一足以限制流過人體電流達到安全值（<5mA）的電阻連接到大地電極。第二多臺防靜電工作臺的接地線不得串接，應分別接至接地銅排干線上。第三接地電纜應該是中間無接頭，且具有足夠的機械強度。

《MIL-PRF-87893B-1998 ESD工作站執行規范》中規定了一種公共接地系統，是防靜電工作站/臺必須配置的。具體結構參見圖3。

該公共接地系統提供了兩個接地插口，分別用于手腕帶和防靜電臺墊接地。該接地系統結構相對比較的復雜，在國內市場非常少見。該接地系統只是考慮了防靜電臺墊的接地，但現在市場上的防靜電工作臺的臺面大都采用的是防靜電的三聚氰胺防火板，這類工作臺又該如何接地呢？

歐洲的一款接地裝置很好的解決了這一問題。這款稱為“防靜電工作臺專用接地裝置”是由世界著名的防靜電工作臺生產商芬蘭的全適通公司引進中國的，具體的結構見圖4。

該接地系統由1-1.5米帶電阻的接地線、2-非氧化金屬插座、3-非氧化金屬導電釘、4-固定螺帽、5-導電護帽等5部分組成。該接地系統設計合理，不影響工作臺表面外觀，并具有工作站/臺靜電接地集成作用，最多能提供7個接地插口，使防靜電工作臺的接地便捷化和標準化。該接地系統能夠適用于任何材質的防靜電工作臺面，對于垂直導通的臺面則不需要打通孔，只需要將非氧化金屬插座直接固定在臺面下即可。同時也可適用于工作臺的上隔板、抽屜和移動柜等附件甚至于鋼架的接地，這些附件的接地匯總到主接地插座上，簡便就能實現工作臺的接地。

圖4 防靜電工作臺專用接地系統示意圖

一款合格的防靜電工作臺除了式樣美觀外，還要具備良好的防靜電性能?？上У氖?，現在市場的很多防靜電工作臺徒有其表，而無防靜電的實效，關鍵就在于我們忽略了一個小細節——接地系統。防靜電技術有時看起來很簡單，門檻很低，但事實上靜電科學是一門多學科的邊緣學科，涉及的內容廣泛，是一個系統工程的集成，缺失任何一個看似微小的環節就會功虧一簣，所以建議用戶還是選擇專業的防靜電產品生產商提供的產品，這樣的產品質量才能有保證。

總之，防靜電工作臺必須實現接地，接地對于防靜電工作臺/站是很重要的，接地系統不僅是提供人體和工作臺面、料架等靜電釋放、泄漏的通路，防止產品帶靜電；而且能保護人生和設備安全，減少噪聲，防止干擾，確保產品不受靜電放電和噪聲的損害。

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