中心議題：

• 淺談電子製造過程中的靜電及靜電防護
• 了解靜電的危害

解決方案：

• 利用靜電消除器
• 利用防靜電運輸車

引言

ESD(Electrostatic Discharge)即靜電釋放：lianggedaibutongjingdiandianpingdewuti，tongguozhijiejiechuhuojingdiandianchangdezuoyonghuishiliangwutidejingdiandianhefashengweiyi
，dangjingdiandianchangdadaoyidingnengliang，zhijiandejiezhibeijichuanerchanshengfangdian，zhejiushiESD的全過程。由於生活中靜電無處不在
，所以ESD也經常發生。我們可以按以下描述簡單判斷ESD的強弱
，當放電電壓低於3 kV時，ESD過程會發生但我們不會感覺到，電壓大於3 kV時，人體有輕微麻麻的感覺，當電壓大於6 kV時，我們會聽到"劈啪"的放電聲
，而當電壓大於8 kV時，同時還會伴隨快速的電弧火花出現。

隨著科學技術的飛速發展
，電子、通信
、航天航空等高新產業的迅速崛起，尤其是電子儀器儀表和設備等電子產品日趨小型化、多功能及智能化。高密度集成電路已成為電子工業對上述要求中不可缺少的器件。這種器件具有線間距短、線細、集成度高、運算速度快、digonglvheshuruzukanggaodetedian
，yinerdaozhizheleiqijianduijingdianyuelaiyuemingan。jingdianfangdianshidaozhiyuanqijianjichuanweihaiheduidianzishebeideyunxingchanshengganraodezhuyaoyuanyin。zaidianzichanpindeshengchanzhong，congyuanqijiandeyuchuli
、安裝
、焊接、清洗、至單板測試、總測、直到包裝、儲存
、發fa送song等deng工gong序xu，都dou可ke能neng產chan生sheng對dui器qi件jian的de靜jing電dian放fang電dian擊ji穿chuan危wei害hai。因yin此ci，靜jing電dian防fang護hu顯xian得de越yue來lai越yue重zhong要yao。靜jing電dian作zuo為wei一yi種zhong自zi然ran現xian象xiang
，不bu讓rang它ta產chan生sheng幾ji乎hu是shi不bu可ke能neng的de，但dan是shi，把ba它ta的de存cun在zai控kong製zhi在zai危wei險xian的de水shui平ping下xia，使shi其qi造zao成cheng的de損sun失shi盡jin可ke能neng減jian小xiao，則ze是shi可ke以yi做zuo得de到dao的de。有you效xiao地di進jin行xing靜jing電dian防fang護hu與yu控kong製zhi，依yi賴lai於yu對dui靜jing電dian現xian象xiang的de認ren識shi和he對dui其qi發fa生sheng
、存在、消除的控製
；依賴於掌握和了解靜電與環境條件的關聯性和靜電發生的規律。 2 靜電的產生

在電子組裝工業中，產生靜電的主要途徑為：摩擦、感應和傳導。

2.1摩擦

zairichangshenghuozhong，renhelianggebutongcaizhidewutijiechuhouzaifenli，jikechanshengjingdian
，erchanshengjingdiandezuiputongfangfa，jiushimocashengdian。cailiaodejueyuanxingyuehao，yuerongyichanshengmocashengdian。lingwai
，renheliangzhongbutongwuzhidewutijiechuhouzaifenli
，yenengchanshengjingdian。 2.2感應

針對導電材料而言，因電子能在它的表麵自由流動，如將其置於一電場中
，由於同性相斥，異性相吸，正負電子就會轉移。

2.3傳導

針對導電材料而言，因電子能在它的表麵自由流動
，如與帶電物體接觸，將發生電荷轉移。

3 靜電對電子產品的危害

靜電對電子產品的危害有多種形式，並具有自身的特點。

3.1．靜電危害的形式

靜電的基本物理特性為：吸引或排斥，與大地有電位差，會產生放電電流。這三種特性能對電子元器件產生三種影響： (1)靜電吸附灰塵，降低元器件絕緣電阻(縮短壽命)。

(2)靜電釋放(ESD)破壞，造成電子元件不能工作。表1列(lie)出(chu)了(le)一(yi)些(xie)常(chang)見(jian)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)所(suo)能(neng)承(cheng)受(shou)靜(jing)電(dian)破(po)壞(huai)的(de)靜(jing)電(dian)電(dian)壓(ya)，從(cong)表(biao)中(zhong)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)大(da)部(bu)分(fen)器(qi)件(jian)的(de)靜(jing)電(dian)破(po)壞(huai)電(dian)壓(ya)都(dou)在(zai)幾(ji)百(bai)至(zhi)幾(ji)千(qian)伏(fu)，而(er)在(zai)幹(gan)燥(zao)的(de)環(huan)境(jing)中(zhong)人(ren)活(huo)動(dong)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)靜(jing)電(dian)可(ke)達(da)幾(ji)千(qian)伏(fu)到(dao)幾(ji)萬(wan)伏(fu)。圖(tu)2是一個CMOS器件和一個雙極型器件在受到ESD損傷後芯片內部的相貌像；

(3)靜電放電產生的電磁場幅度很大(達幾百伏／米)頻譜極寬(從幾十兆到幾千兆)
，對電子產品造成幹擾甚至損壞(電磁幹擾)。

這3種形式對元器件造成的損傷，既可能是永久性的(如功能喪失，不能恢複)

，也可能是暫時性的(如靜電放電產生的幹擾使功能暫時喪失)；既可能是突發失效，也可能是潛在失效。其中靜電釋放(ESD)事件是造成元器件損傷最常見和最主要的原因。
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3.2靜電危害的特點

相對於其它應力
，靜電對電子產品危害存在以下一些特點：

(1)yinbixing。rentibunengzhijieganzhijingdianchufeifashengjingdianfangdian
，danshifashengjingdianfangdianrentiyebuyidingnengyoudianjideganjiao，zheshiyinweirentiganzhidejingdianfangdiandianyawei2～3 kV
，所以靜電具有隱蔽性。

(2)潛在性。即器件在受到ESD應力後並不馬上失效，而會在使用過程中逐漸退化或突然失效。這時的器件是"帶傷工作"。這zhe是shi人ren們men對dui靜jing電dian危wei害hai認ren識shi不bu夠gou的de一yi個ge主zhu要yao原yuan因yin。實shi際ji上shang，靜jing電dian放fang電dian對dui元yuan器qi件jian損sun傷shang的de潛qian在zai性xing和he累lei積ji效xiao應ying會hui嚴yan重zhong地di影ying響xiang元yuan器qi件jian的de使shi用yong可ke靠kao性xing。由you於yu潛qian在zai損sun傷shang的de器qi件jian無wu法fa鑒jian別bie和he剔ti除chu
，一yi旦dan在zai上shang機ji應ying用yong時shi失shi效xiao，造zao成cheng的de損sun失shi就jiu更geng大da。而er避bi免mian或huo減jian少shao這zhe種zhong損sun失shi的de最zui好hao辦ban法fa就jiu是shi采cai取qu靜jing電dian防fang護hu措cuo施shi，使shi元yuan器qi件jian避bi免mian靜jing電dian放fang電dian的de危wei害hai。

(3)隨機性。電子元件什麼情況下會遭受靜電破壞呢?可(ke)以(yi)這(zhe)麼(me)說(shuo)
，從(cong)一(yi)個(ge)元(yuan)件(jian)產(chan)生(sheng)以(yi)後(hou)
，一(yi)直(zhi)到(dao)它(ta)損(sun)壞(huai)以(yi)前(qian)，所(suo)有(you)的(de)過(guo)程(cheng)都(dou)受(shou)到(dao)靜(jing)電(dian)的(de)威(wei)脅(xie)，而(er)這(zhe)些(xie)靜(jing)電(dian)的(de)產(chan)生(sheng)也(ye)具(ju)有(you)隨(sui)機(ji)性(xing)，其(qi)損(sun)壞(huai)也(ye)具(ju)有(you)隨(sui)機(ji)性(xing)。 (4)複雜性。靜電放電損傷的失效分析工作，因電子產品的精

、細、微小的結構特點而費時、費事
、費(fei)錢(qian)，要(yao)求(qiu)較(jiao)高(gao)的(de)技(ji)術(shu)並(bing)往(wang)往(wang)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)一(yi)些(xie)高(gao)精(jing)密(mi)儀(yi)器(qi)。即(ji)使(shi)如(ru)此(ci)，有(you)些(xie)靜(jing)電(dian)損(sun)傷(shang)現(xian)象(xiang)也(ye)難(nan)以(yi)與(yu)其(qi)他(ta)原(yuan)因(yin)造(zao)成(cheng)的(de)損(sun)傷(shang)加(jia)以(yi)區(qu)別(bie)，使(shi)人(ren)誤(wu)把(ba)靜(jing)電(dian)損(sun)傷(shang)失(shi)效(xiao)當(dang)作(zuo)其(qi)他(ta)失(shi)效(xiao)。這(zhe)在(zai)對(dui)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)危(wei)害(hai)未(wei)充(chong)分(fen)認(ren)識(shi)之(zhi)前(qian)
，常(chang)常(chang)歸(gui)因(yin)於(yu)早(zao)期(qi)失(shi)效(xiao)或(huo)情(qing)況(kuang)不(bu)明(ming)的(de)失(shi)效(xiao)，從(cong)而(er)不(bu)自(zi)覺(jiao)地(di)掩(yan)蓋(gai)了(le)失(shi)效(xiao)的(de)真(zhen)正(zheng)原(yuan)因(yin)。所(suo)以(yi)靜(jing)電(dian)對(dui)電(dian)子(zi)器(qi)件(jian)損(sun)傷(shang)的(de)分(fen)析(xi)具(ju)有(you)複(fu)雜(za)性(xing)。

3.3可能產生靜電危害的製造過程

元器件從生產到使用的整體過程中都可能遭受靜電損傷，依各階段的可分為：(1)元器件製造過程；(2)印刷電路板生產過程；(3)設備製造過程；(4)設備使用過程；(5)設備維修過程。

在(zai)整(zheng)個(ge)過(guo)程(cheng)中(zhong)，每(mei)一(yi)個(ge)階(jie)段(duan)中(zhong)的(de)每(mei)一(yi)個(ge)小(xiao)步(bu)驟(zhou)

，元(yuan)件(jian)都(dou)可(ke)能(neng)遭(zao)受(shou)靜(jing)電(dian)的(de)影(ying)響(xiang)，而(er)實(shi)際(ji)上(shang)，最(zui)主(zhu)要(yao)而(er)又(you)容(rong)易(yi)疏(shu)忽(hu)的(de)一(yi)點(dian)卻(que)是(shi)在(zai)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)傳(chuan)送(song)與(yu)運(yun)輸(shu)的(de)過(guo)程(cheng)。在(zai)這(zhe)整(zheng)個(ge)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，不(bu)但(dan)包(bao)裝(zhuang)因(yin)移(yi)動(dong)容(rong)易(yi)產(chan)生(sheng)靜(jing)電(dian)外(wai)
，而(er)且(qie)整(zheng)個(ge)包(bao)裝(zhuang)容(rong)易(yi)暴(bao)露(lu)在(zai)外(wai)界(jie)電(dian)場(chang)(如經過高壓設備附近，工人移動頻繁
、車輛迅速移動等)而受到破壞，所以傳送與運輸過程需要特別注意以減少損失，避免無謂之糾紛。

所以，從元器件的製造

、使用到維修的任一環節都有可能發生靜電危害。

4 靜電防護

靜電防護的基本原則是：(1)抑製靜電荷的積聚；(2)迅速、安全、有效地消除已經產生的靜電荷。

4.1接地

接jie地di就jiu是shi直zhi接jie將jiang靜jing電dian通tong過guo一yi條tiao導dao線xian的de連lian接jie泄xie放fang到dao大da地di，這zhe是shi防fang靜jing電dian措cuo施shi中zhong最zui直zhi接jie最zui有you效xiao的de方fang法fa
，對dui於yu導dao體ti通tong常chang用yong接jie地di的de方fang法fa，如ru有you繩sheng防fang靜jing電dian手shou腕wan帶dai
、地板及工作台麵接地等。

接地通過以下方法實施：

(1)人體通過手腕帶接地；

(2)人體通過防靜電鞋(或鞋帶)和防靜電地板接地；

(3)工作台麵接地；

(4)測試儀器，工具夾，烙鐵接地；

(5)防靜電地板，地(台)墊接地
；

(6)防靜電周轉車
，箱，架接地；

(7)防靜電椅接地。

4.2靜電屏蔽

靜(jing)電(dian)敏(min)感(gan)元(yuan)件(jian)在(zai)儲(chu)存(cun)或(huo)運(yun)輸(shu)過(guo)程(cheng)中(zhong)會(hui)暴(bao)露(lu)於(yu)有(you)靜(jing)電(dian)的(de)區(qu)域(yu)中(zhong)，用(yong)靜(jing)電(dian)屏(ping)蔽(bi)的(de)方(fang)法(fa)可(ke)削(xue)弱(ruo)外(wai)界(jie)靜(jing)電(dian)對(dui)電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)的(de)影(ying)響(xiang)，最(zui)通(tong)常(chang)的(de)方(fang)法(fa)是(shi)用(yong)靜(jing)電(dian)屏(ping)蔽(bi)袋(dai)和(he)防(fang)靜(jing)電(dian)周(zhou)轉(zhuan)箱(xiang)作(zuo)為(wei)保(bao)護(hu)。另(ling)外(wai)防(fang)靜(jing)電(dian)衣(yi)對(dui)人(ren)體(ti)的(de)衣(yi)服(fu)具(ju)有(you)一(yi)定(ding)的(de)屏(ping)蔽(bi)作(zuo)用(yong)。

4.3離子中和

絕緣體往往是易產生靜電
，對絕緣體靜電的消除，用接地方法是無效的
，通常采用的方法是離子中和(部分采用屏蔽)，即在工作環境中用離子風機等，提供一等電位的工作區域。

5 靜電防護材料與靜電防護設施

因此在防靜電材料和防靜電設施中，均是按這3種zhong方fang式shi派pai生sheng出chu來lai的de產chan品pin，可ke分fen為wei防fang靜jing電dian儀yi表biao，接jie地di係xi統tong類lei防fang靜jing電dian產chan品pin，屏ping蔽bi類lei防fang靜jing電dian包bao裝zhuang
，運yun輸shu及ji儲chu存cun防fang靜jing電dian材cai料liao，中zhong和he類lei靜jing電dian消xiao除chu設she備bei，以yi及ji其qi它ta防fang靜jing電dian用yong品pin。

5.1防靜電儀表

(1)手腕帶／腳腕帶／防靜電鞋綜合檢測儀用途：檢測手腕帶
，腳腕帶，防靜電鞋是否符合要求；

(2)測試腳帶及防靜電鞋時，需增加一塊金屬板及儀表連接的導線；

(3)除靜電離子風機檢測儀用途：定期對離子風機平衡度和衰減時間進行檢測及校驗以確保離子風機工作在安全的指標範圍
；

(4)靜電場測試儀用途：測量靜電場以反映靜電的存在
，以電壓形式讀數
，用來測試環境的靜電強度。一般受環境影響和靜電瞬間特性，很難真實反映實際情況；

(5)靜電屏蔽袋測試儀用途：檢測靜電屏蔽袋的屏蔽效果
；

(6)表麵電阻測量儀用途：測量材料表麵電阻
，體積電阻。
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5.2接地類防靜電產品

(1)防靜電手腕帶：廣泛用於各種操作工位，手腕帶種類很多，建議一般采用配有1兆歐姆電阻的手腕帶，線長應留有一定餘量。 (2)防靜電腳腕帶／防靜電鞋：廠chang房fang使shi用yong防fang靜jing電dian地di麵mian後hou，應ying配pei備bei防fang靜jing電dian鞋xie，建jian議yi車che間jian以yi穿chuan防fang靜jing電dian鞋xie為wei主zhu，可ke降jiang低di灰hui塵chen的de引yin入ru。操cao作zuo人ren員yuan再zai結jie合he配pei帶dai防fang靜jing電dian腳jiao腕wan帶dai效xiao果guo將jiang會hui更geng佳jia。

(3)防靜電台墊：用於各工作台表麵的鋪設
，每個台墊串上1兆歐電阻後與防靜電地可靠連接。防靜電台墊主要是防靜電複合膠板，主要用於捕墊桌麵
、流水線工作台麵、貨架及製做地墊等。材料麵層分為草綠色，導電物質是抗靜電劑；底層為黑色，導電物質是碳黑。

(4)防靜電地板：防靜電地板也有多種，按時效性分
，有永久性和臨時性
；按材料分有導電橡膠、PVC
、導電陶瓷等
；按鋪設方式分
，有地麵直接鋪設的和架空的活動地板。可根據實際需要和成本決定。如需要在地麵走多種電纜、管道的環境如計算機房選擇架空鋪設的活動地板比較好。圖5是一些防靜電地板。 [page]
5.3屏蔽類防靜電包裝運輸及儲存材料

(1)防靜電周轉箱、防靜電元件盒：用於車間單板和部件的周轉，運輸及儲存；

(2)防靜電包裝袋：用於單板和部件的包裝
、運輸和儲存，具有一定的防潮效果
；

(3)防靜電膠帶：用於各種包裝箱等；

(4)防靜電IC包裝管管及IC托盤：用於生產車間IC元器件的儲存
、搬運。禁止在使用前，露天存放IC
；或拆開包裝運輸；

(5)防靜電貨架、手推車及工作台：防靜電貨架、手推車廣泛用於電子裝配車間的單板、部件的周轉
，搬運等。防靜電貨架及工作台要有防靜電接地
，手推車應有金屬鏈與大地接觸
；

(6)防靜電工作服工作鞋：zaijuyoujingdianminganyuanqijian，juyouyidingjiejingduyaoqiudejiagongchewen，yibanyingyangeyaoqiuyuangongchuandaifangjingdiangongzuofugongzuoxie。fangjingdianfuzhuangshiyongbutongsedefangjingdianbuzhicheng。buliaoshaxianhanyidingbilidedaodiansha
，daodianshayoushiyouyidingbilidebuxiugangxianweihuoqitadaodianxianweiyuputongxianweihunfangercheng。tongguodaodianxianweidedianyunfangdianhexielouzuoyongxiaochufuzhuangshangdejingdian。youyubuxiugangxianweishujinshuleixianwei，suoyi，youtazhichengdefangjingdianbuliaodedaodianxingnengwending，busuifuzhuangdexidicishuerbianhua；
(7)防靜電手指套：如操作員工需經常手拿靜電敏感元器件時
，要戴防靜電手指套。

5.4中和類設備

離子風機

、風槍、風嘴
、風簾、離子棒等。

6 防靜電的一般工藝規程要求

靜(jing)電(dian)就(jiu)象(xiang)細(xi)菌(jun)一(yi)樣(yang)，雖(sui)然(ran)是(shi)看(kan)不(bu)見(jian)，摸(mo)不(bu)著(zhe)
，但(dan)是(shi)它(ta)隨(sui)時(shi)隨(sui)地(di)存(cun)在(zai)。在(zai)日(ri)常(chang)生(sheng)活(huo)中(zhong)，如(ru)走(zou)動(dong)，翻(fan)書(shu)
，甚(shen)至(zhi)空(kong)氣(qi)流(liu)動(dong)等(deng)都(dou)會(hui)產(chan)生(sheng)靜(jing)電(dian)。靜(jing)電(dian)開(kai)始(shi)產(chan)生(sheng)時(shi)，靜(jing)電(dian)量(liang)隨(sui)著(zhe)時(shi)間(jian)的(de)延(yan)續(xu)而(er)增(zeng)加(jia)，但(dan)積(ji)到(dao)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)時(shi)，靜(jing)電(dian)量(liang)不(bu)會(hui)無(wu)限(xian)增(zeng)加(jia)而(er)趨(qu)於(yu)某(mou)一(yi)穩(wen)定(ding)值(zhi)。當(dang)電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)表(biao)麵(mian)積(ji)聚(ju)的(de)靜(jing)電(dian)達(da)到(dao)穩(wen)定(ding)值(zhi)時(shi)，它(ta)的(de)性(xing)能(neng)會(hui)受(shou)到(dao)很(hen)大(da)的(de)影(ying)響(xiang)。

下麵介紹電子製造過稗中靜電防護的一般工藝規程要求：

(1)生產區域長期處丁恒溫、恒濕的穩定環境，一般溫度控製在25℃
，濕度控製在65％，並每天有專人進行測試，並做有效記錄；

(2)張貼醒目的靜電敏感器件標誌，圖7是各種防靜電標誌。其中(a)是防靜電工作區的標誌，(b)和(c)是防靜電容器
、元件架、運輸車等器材上的標記
；(d)是經防靜電處理的物品和場所的標記
； [page]
(3)車間內的各類機器(絲網印刷機、貼片機、測試台)應具有良好的接地；

(4)操作者在接觸電子產品時必須戴防靜電手腕帶
，並要求戴腕帶的操作人員每天上
、下午上班前各測試一次
，以保證腕帶與人體的良好接觸，腕帶電阻1 MΩ；

(5)在貼裝過程中，需要手拿電路板時，規定隻能拿電路板邊緣無電子元器件處
，而不能直接接觸電子元器件引腳；

(6)ESD敏感型器件必須用靜電屏蔽；

(7)準備開封、測試靜電敏感器件時必須在防靜電工作台上進行
，有條件的可配用離子風機清除空氣中的不平等電荷
；

(8)組裝所用的焊接設備及成形工裝設備都必須接地，焊接工具使用內熱式烙鐵
，接地要良好，接地電阻要偏小；

(9)產品測試時
，在電源接通的情況下，不能隨意插拔器件，必須在關掉電源的情況下插拔；

(10)凡ESD敏感型器件不應過早地拿出原封裝，要正確按操作規範，盡量不能觸摸ESD敏感型器件管腿；

(11)用波峰焊接時
，焊料和傳遞係統必須接地；

(12)在ESD敏感型測試儀器生產線上，應嚴格使用靜電電位測試儀，監視靜電電位的變化情況，以便及時采取靜電消除措施；

(13)防靜電安全工作台：

a、靜電安全工作台是防靜電工作區的基本組成部分，它由工作台、防靜電台墊、腕帶接頭和接地線等組成；

b、防靜電台墊上應不少於兩個腕帶接頭
，一個供操作人員使用
，另一個供技術人員，檢驗人員或其它人員使用；

c、必要時
，靜電安全工作台上應配備離子風機
；

d
、靜電安全工作台上不允許堆放塑料盒(片)、橡皮
、紙板、玻璃等易產生靜電的雜物
，圖紙資料等應裝入防靜電文件袋內；

(14)防靜電容器在電子設備研製生產過程中
，一切貯存
、周轉ESD敏感型器件的容器(元器件袋、轉運箱、印製板架、元器件存放盒等)應具備靜電防護性能。不允許使用金屬和普通塑料容器。必要時，存放部件用的周轉箱應接地；

(15)靜電消除器消除絕緣材料表麵的靜電荷應使用離子風靜電消除器；

(16)防靜電工作服：

a、進入防靜電工作區或接觸ESD敏感型器件的人員應穿防靜電工作服，防靜電工作服麵料應符合GB12014規定
；

b、在相對濕度大於50%的環境中，防靜電工作服允許選用純棉製品；

(17)防靜電工作鞋進入防靜電工作區或接觸ESD敏感型器件的人員應穿防靜電工作鞋
，防靜電工作鞋應符合GB 4385的有關規定。一般情況下允許穿普通鞋，但應同時使用導電鞋束或腳腕帶；

(18)防靜電運輸車轉運ESD敏感型器件或含有ESD敏感型器件的整、部件時
，應采用有防靜電性能的運輸車；

當存在靜電電位差時、靜jing電dian強qiang度du大da到dao足zu夠gou擊ji穿chuan物wu體ti或huo表biao麵mian之zhi間jian的de隔ge離li或huo直zhi接jie接jie觸chu到dao這zhe些xie物wu體ti時shi，就jiu可ke能neng發fa生sheng靜jing電dian放fang電dian。因yin此ci，防fang止zhi任ren何he可ke能neng的de靜jing電dian放fang電dian事shi件jian發fa生sheng的de唯wei一yi觶zhi決jue方fang法fa是shi保bao持chi所suo有you物wu體ti處chu於yu等deng電dian位wei。