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當今電子產品日益精密，靜電防護變得尤為重要。材料的電阻特性，不僅影響產品可靠性，也決定應用效能。材料的電阻特性可分為抗靜電、靜電消散、導電與絕緣四類。靜電現象在日常生活和工業環境中普遍存在，特別是在空氣乾燥時，靜電放電（ESD）現象更為明顯，也可能損害半導體元件並引發短暫且強烈的電磁干擾，因而對敏感電子元件及設備構成威脅。瞭解材料電阻特性與靜電及電磁干擾（EMI）的關係，是設計高可靠性電子元件與設備的重要基礎。本文將解釋「抗靜電」、「靜電消散」、「導電」與「絕緣」這些術語的意涵，並探討它們在不同應用中的價值。

各術語所代表的意思
抗靜電 (Anti-Static)
•    定義：抗靜電材料可防止靜電在物品表面積聚。
•    主要特性：降低靜電放電（ESD）的風險，但不主動釋放電荷。
•    應用：用於避免靜電對敏感電子元件造成損壞或引發火花的環境。
•    範例：電子元件包裝用的防靜電袋。

靜電消散 (Dissipative)
•    定義：消散性材料允許電荷以受控速率釋放至地面。
•    主要特性：電阻介於導電與絕緣之間，可安全釋放電荷，防止對靜電敏感裝置產生損害。
•    應用：常見於電子產品生產的環境、抬面、或防靜電包裝。
•    範例：用於防靜電環境中的接地線。

導電性 (Conductive)
•    定義：導電材料可讓電荷在其表面或內部自由移動。
•    主要特性：電阻非常低。
•    應用：在接地系統中傳導電荷或作為導電連接元件。
•    範例：接地線中的金屬導體或添加碳系的材料。

絕緣性 (Insulative)
•    定義：絕緣材料阻止電荷移動，不允許電流流動。
•    主要特性：電阻極高，適合用於電氣隔絕和保護。
•    應用：用於防止電擊或隔離電氣元件。
•    範例：橡膠手套、塑膠外殼或陶瓷材料。

電阻值如何量測
電阻值分為表面電阻和體積電阻，分別反映材料在表面和內部的導電性能。

•    表面電阻：使用探針法量測，將電極放置於樣品表面，測量電壓與電流比值。

•    體積電阻：將電極夾持在樣品上下兩側，施加電壓後測得電流，計算出體積電阻。
這些測試需要精密設備，並且受樣品形狀、環境溫濕度等因素影響，因此需在標準化條件下進行。

導電PEEK螺絲

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電阻值判讀
根據 ANSI/ESD S20.20 或 IEC 61340-5-1 的標準，電阻值分類如下：
電阻分類表        
單位：歐姆 (Ω)

半導體製程中為什麼要抗靜電
在半導體製程中，靜電是隱形的殺手。微小的靜電放電（ESD）可能導致精密元件損壞、電路短路，甚至影響整體產品的良率與可靠性。
由於半導體元件的尺寸極小且敏感，僅需微小的靜電能量即可造成永久性損害。因此，在製程中採用抗靜電技術至關重要。從工作人員的防靜電服飾到靜電消散地板和設備，這些措施能有效防止靜電積聚，不僅提升產品品質，還降低生產過程中的潛在損失，確保高科技產品的穩定性和安全性。
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適用於電子／半導體元件製造設備的抗靜電或靜電消散工程塑膠

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工程塑膠材料經過改性後，具有抗靜電或靜電消散特性，廣泛應用於電子與半導體製造設備中。
常見分類與應用：
•    抗靜電聚碳酸酯（PC）：適用於防塵罩或需求透明可視的視窗，有效減少靜電吸附並保證設備內部清潔。 
•    靜電消散聚甲醛（POM）：經過靜電消散改性，常用於滑塊與導軌，降低靜電對敏感元件的影響並延長設備壽命。聚甲醛本身為高度結晶性材料，靜電消散改性需透過填料或共混來實現，其改性效果容易隨時間或濕度變化而衰退。此類改性 POM 材料需注意靜電性能的穩定性及持久性。
•    靜電消散聚醚醚酮（PEEK）：具有高耐溫性與靜電消散特性，應用於接觸化學溶劑製造環境的晶圓盒、載具、夾具。
•    靜電消散聚醚酰亞胺（PEI）：經改性後具備穩定靜電消散特性，適用於高溫環境中的耐久零部件，如插座或結構支架。
瞭解材料的電阻特性，有助於選用適當材料來提升產品安全與性能。無論是防止靜電損害，或是確保電氣隔離，正確應用是實現高可靠性設計的關鍵。

允拓材料致力於工程塑膠材料的應用開發，在高分子領域市場上有超30年的專業經驗，為客戶提供即時的專業產業知識和解決方案。如有應用需求，請洽 customer-services@linkupon.com