1、 毕毕 业业 论论 文文 系系 别别 电子工程系电子工程系 专专 业业 防雷专业防雷专业 姓姓 名名 学学 号号 论文题目论文题目 计算机机房的静电防护技术计算机机房的静电防护技术 指导教师指导教师 2004 年年 6 月月 4 日日 计算机机房的静电防护技术计算机机房的静电防护技术 摘摘 要：要：本文从静电的产生入手，对静电的防护进行了系统的论述和具体的介绍。并就 计算机机房的静电防护进行了从时间到空间的立体分析。 介绍了现在静电防护领域的最前端 技术和新型防静电材料。 关键词：关键词：计算机机房、静电防护、接地、 防静电材料 一、引言一、引言 计算机房的防静电技术，是属于机房安全与防护范畴
2、的一部分。由于种种原 因而产生的静电，是发生最频繁，最难消除的危害之一。静电不仅会对计算机运 行出现随机故障，而且还会导致某些元器件，如 CMOS、MOS 电路，双极性电 路等的击穿和毁坏。此外，还会影响操作人员和维护人员的正常的工作和身心健 康。计算机在国民经济各个领域，诸如气象预测预报、航空管理、铁路运输、邮 电业务、微波通信、证券营运、财政金融、人造卫星、导弹发射等方面的应用日 益普及和深入，这些领域都是与国民经济息息相关的，一旦计算机系统在运行中 发生故障，特别是重大的故障会给国民经济带来巨大的损失，造成的政治影响更 加不容忽视。 静电引起的问题不仅硬件人员很难查出， 有时还会使软件人
3、员误认为是软件 故障，从而造成工作混乱。此外，静电通过人体对计算机或其他设备放电时(即 所谓的打火)当能量达到一定程度，也会给人以触电的感觉，造成操作系统维护 人员的精神负担， 影响工作效率。 如何防止静电的危害， 不仅涉及计算机的设计， 而且与计算机机房的结构和环境条件有很大的关系。在建设和管理计算机机房 时，分析静电对计算机的影响，研究其故障特性，找出产生静电的根源，制定减 少以至消除静电的措施，始终是一个重要课题。 二、静电对计算机的影响二、静电对计算机的影响 静电对计算机的影响，主要体现在静电对半导体器件的影响上。可以说半导 体器件对静电的敏感 ，也就是计算机对静电的敏感。随着计算机工
4、业的发展, 组成电子计算机的主要元件半导体器件也得到了迅速的发展。 由于半导体器 件的高密度、 高增益， 又促进了电子计算机的高速度、 高密度、 大容量和小型化。 与此同时，也导致了半导体器件本身对静电的反应越来越敏感。 静电对计算机设备的影响主要表现在以下两方面： 1、在静电对半导体器件的影响、在静电对半导体器件的影响 静电会造成元器件损坏。这种损坏不仅限于小型半导体元器件、电子器件， 而且只要极间距离特别小的，暴露在静电场，或在放置的场所发生静电放电，或 在元器件本身的端子之间、电极之间，如果发生静电，往往就被击穿。当一根引 线被静电电荷充电，而其它处于浮动接地状态时也会发生损坏。不是浮动
5、接地， 而是直接用导线接到外壳接地上， 那损坏更厉害。 由静电造成的损坏有以下几种： （1）软件损坏。 动作中的信息出现空白。 发生错误信号。 装置的功能暂发生故障。 （2）硬件损坏。 瞬间击穿。 在一定时间内击穿。 当元件、器件暴露在静电放电的环境中，最初只是极小的损伤，而后来缓慢 地装到系统上或装上后经过一段时间就会击穿损坏。 2、电子元器件的静电损坏、电子元器件的静电损坏 如元器件接触带静电的人所形成的损坏，大部分是由于静电传导，经过器件 迅速放电所造成的。 放电通过元器件的小电阻区形成大电流冲击，使半导体材料过热以至熔化 掉。这种破坏机理主要发生在双极性半导体元器件与薄膜电阻体，造成元
6、器件继 续受损。用塑料绝缘材料包器件，就可以避免静电经元器件放电构成回路而导致 器件损坏。即使万一带上静电，塑料是不良导体，还是不能使静电能量经器件进 行放电。但是，带静电的绝缘体产生静电场，如果只绝缘而不屏蔽，也会损坏元 器件。这种元器件称为具有电场灵敏性的元器件。目前，所使用的最新微电子产 品与集成电路，几乎都具有电场灵敏性。70 年代以来，MOS 集成电路继续在发 展，人们逐渐了解到具有 MOS 构造的器件对静电损坏是非常敏感的，甚至对人 们注意不到的总是也是非常敏感。 这种器件具有大于 109的高输入阻抗， 所以， 应该能够避免相当大的过渡电流。但是，最近研究发现故障的机理是金属化栅下 的氧化物绝缘层的绝缘被破坏。如果把硅栅换成金属栅，可以使 MOS 器件的静 电敏感性增高 1 4 倍。 静电触及到计算机后，对计算机放电，轻则造成误动作和误运算，严重可使 计算机程序紊乱，使穿孔机穿孔不好，打印机走纸不顺。对带阴级射线管的显示 设备，当受到静电干扰时，会引进图像紊乱，模糊不清。静电还
