在高科技產(chǎn)品生產(chǎn)廠，控制靜電是提高生產(chǎn)效率，改善品質(zhì)，增加利潤的基礎(chǔ)。在半導(dǎo)體、硬盤和平面顯示（FPDs）的生產(chǎn)中，靜電控制是基本的生產(chǎn)條件之一。如果不能控制靜電就意味著，產(chǎn)品要因靜電引力導(dǎo)致粒子污染（ESA問題）和靜電放電（ESD問題）而受到損失
多種改變離子風(fēng)機(jī)的負(fù)載技術(shù)將會影響絕緣材料上靜電控制
在高科技產(chǎn)品生產(chǎn)廠，控制靜電是提高生產(chǎn)效率，改善品質(zhì)，增加利潤的基礎(chǔ)。在半導(dǎo)體、硬盤和平面顯示（FPDs）的生產(chǎn)中，靜電控制是基本的生產(chǎn)條件之一。如果不能控制靜電就意味著，產(chǎn)品要因靜電引力導(dǎo)致粒子污染（ESA問題）和靜電放電（ESD問題）而受到損失。
美國靜電協(xié)會（ESDAssociation）和國際半導(dǎo)體設(shè)備和材料協(xié)會（Semiconductor EquipmentandMaterialsInternational）等組織的靜電控制體系可以幫助企業(yè)解決靜電問題。這些體系主要的技術(shù)方法是，使用靜電導(dǎo)電材料和靜電耗散材料（包括人體）直接接入大地以消散靜電。
不幸的是，產(chǎn)品本身和工作環(huán)境都不可避免地會使用絕緣材料。當(dāng)絕緣材料就是產(chǎn)品本身的組成部分時(shí)，你無法將其替換，如高科技產(chǎn)品制造中會使用含有氧化層的硅片、半導(dǎo)體器件封裝的環(huán)氧樹脂、器件引腳上的絕緣材料、環(huán)氧樹脂印刷線路板，F(xiàn)PDs行業(yè)中的玻璃片等等。此外，適應(yīng)特殊環(huán)境，如耐高溫、耐腐蝕以及潔凈室兼容使用的材料：特氟隆、石英以及許多塑料材料都是絕緣材料。接地不能消除絕緣材料上的靜電荷，因此，多數(shù)情況下，**的辦法就是使用空氣離子化進(jìn)行靜電中和處理。
盡管多數(shù)的靜電控制體系中都推薦使用空氣離子化，但它們卻很少在文件當(dāng)中說明空氣離子化的使用方法以及在生產(chǎn)中使用離子化設(shè)備產(chǎn)生的影響。對于許多行業(yè)來講，使用空氣離子化控制靜電非常重要，希望通過本文能為空氣離子化的用戶提供一些被忽略的信息。
空氣離子化的劃分
“離子（Ion）”一詞來源于希臘語，原為動詞，是動作的意思，有旅行者的含義。作為術(shù)語使用濟(jì)早是用于描述對各種溶液通電后反應(yīng)——離解并向與自己相反的電極移動的分子稱為離子。瑞典學(xué)者S.A.Arrhenius的理論認(rèn)為移動的離子（ion）是帶電荷的原子，這一理論在電子被發(fā)現(xiàn)后得以證實(shí)。
離子可以定義為失去電子或獲得電子的原子或分子。電子是電荷轉(zhuǎn)移的**載體。當(dāng)一個(gè)原子或分子具有相同數(shù)量的電子和質(zhì)子時(shí)，它的電荷是平衡的，或者說是中性的。如果失去一個(gè)電子，則該原子或分子帶上正電荷，成為正離子，得到電子則成為負(fù)離子。
但是空氣離子或帶電荷的空氣分子卻不是這種情況。空氣是一種混合氣體，由氮?dú)狻⒀鯕狻⒍趸肌⑺魵庖约捌渌恍┪⒘繗怏w組成，其中一種或幾種都可以離子化。某些時(shí)候，雙原子結(jié)構(gòu)的氣體分子，如氮?dú)猓∟2）和氧氣（O2）可以獲得或失去電子，但另一些時(shí)候，化合氣體如二氧化碳（CO2）也能夠如此。無論何種情況，當(dāng)空氣中一種或一種以上的氣體分子獲得或失去電子的時(shí)候，我們稱之為空氣離子化。與溶液離子不同的是空氣離子化需要一定的能量才可形成。
通常情況下，未經(jīng)過濾的空氣，所形成的空氣離子是以氣體分子簇形式存在的，10個(gè)中性氣體分子包裹在一個(gè)帶電的分子周圍。帶電分子可能是氧分子、水分子或氮分子，在這里我們稱之為小空氣離子。小空氣離子會做相對運(yùn)動，在遭遇相反電荷的離子或接地表面后，它們會失去電荷，又恢復(fù)為中性分子。在潔凈空氣中，小空氣離子的壽命在幾秒鐘到幾分鐘之間。
在適當(dāng)?shù)臈l件下，這些離子會吸附在空氣中的微粒或大的分子團(tuán)上，從而形成大的空氣離子。小空氣離子和大空氣離子的相對比例取決于空氣的潔凈程度。空氣中數(shù)量具多的懸浮微粒會消耗小空氣離子。
然而，我們在靜電控制中所談的絕緣材料上的靜電荷中和主要靠的是小空氣離子。
空氣電導(dǎo)和電荷中和
如果一個(gè)離子暴露在電場中，它會因場強(qiáng)大小和電場方向而移動。電場中移動的離子能夠形成電流。而電流密度取決于空氣的離子數(shù)和相對于電場源移動的速度。電流密度對于該電場來說稱為為空氣的電導(dǎo)。此電導(dǎo)會因極性正負(fù)而變化。
一個(gè)帶電體周圍會產(chǎn)生電場，不同點(diǎn)的電場強(qiáng)度不同，電場驅(qū)使電荷平衡。如果一個(gè)帶電體周圍被正負(fù)兩種空氣離子包圍，相反極性的離子會向該帶電體移動，并產(chǎn)生電流。這種中和的電流會讓帶電體上電荷和周圍空氣的電導(dǎo)平衡。簡言之就是帶電體吸引相反電荷的空氣離子。
電場強(qiáng)度為E的一個(gè)離子將以v的速率移動，它們之間的關(guān)系是
v=kE, (1)
其中k是離子和遷移率。
小空氣離子的遷移率在1.0–2.0cm2/V?s。單位的含義是小空氣離子在1V/cm電場強(qiáng)度下以1cm/s的速率移動。實(shí)驗(yàn)表明，負(fù)離子的遷移率比正離子的遷移率要高大約15%。
如果空氣中有n個(gè)正離子，遷移率為k，電荷量e，在電場強(qiáng)度為E電場下，向帶電體移動所產(chǎn)生的電流密度j的計(jì)算為
j =enkE=λE (2)
式中λ等于enk,稱作空氣的正電荷電導(dǎo)，更準(zhǔn)確地講，它是指由于正離子所產(chǎn)生的極性電導(dǎo)。
在電場中，負(fù)離子會向電場相反的方向移動。通過公式2也可以計(jì)算負(fù)離子在帶有e電荷數(shù)移動時(shí)的電流密度。
如果一個(gè)帶有q電量正電荷或負(fù)電荷的物體，周圍一定會形成電場。該物體周圍如果被同時(shí)含有正負(fù)兩種離子的空氣所包圍，極性相反的空氣離子會流向該物體，相同極性的離子會遠(yuǎn)離該物體。在空間中不同點(diǎn)的電場不同，但濟(jì)終的電荷均衡為q。電荷的移動即為電流，相反極性的離子流動所產(chǎn)生的電流通向帶電體q，這種中和電流能夠讓帶電體的電荷與周圍空氣的極性相反的電導(dǎo)達(dá)到平衡。
如果空氣電導(dǎo)不發(fā)生變化，則離子中和的速度也是恒定的，電荷衰減時(shí)間常數(shù)系數(shù)τ積與電導(dǎo)的關(guān)系是指數(shù)關(guān)系。換句話講，初始電荷為q0，衰減后電荷q計(jì)算如下：
q=q0–t/τ, (3)
式中時(shí)間常數(shù)τ等于空氣的介電常數(shù)ε除以空氣電導(dǎo)（率）λ：
t=ε0/λ; (4)
將此帶入公式3，則有
q=q0–t(enk/ε0), (5)
將電荷中和至均衡的速度取決于離子濃度。
實(shí)際上，保持空氣的電導(dǎo)恒定是困難的。許多因素會影響電荷衰減速度，這包括空氣懸浮微粒密度、帶電體周圍離子的損耗率、空氣電離的多相性、不規(guī)則帶電體或多帶電體產(chǎn)生的非均衡電場等等。目前還難以做到消除簡單模型的誤差，**計(jì)算衰減時(shí)間，因此實(shí)際測量離子發(fā)生器的中和特性顯得尤為重要。
