電子產(chǎn)品靜電防護(hù)范文

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一、靜電

（一）靜電的定義

任何物質(zhì)都是由原子組合而成的，而原子的基本結(jié)構(gòu)包括質(zhì)子、中子和電子，質(zhì)子帶正電，中子不帶電，電子的帶電性與質(zhì)子相反，帶負(fù)電。在正常情況下，一個(gè)原子的質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)相同，正負(fù)平衡，所以對(duì)外表現(xiàn)出不帶電的現(xiàn)象。但是電子環(huán)繞與原子核周圍運(yùn)動(dòng)，一經(jīng)受外力（這外力包括各種能量，如動(dòng)能、勢(shì)能、熱能、化學(xué)能等）作用，就會(huì)造成電子分布的不平衡，因而形成了靜電。

（二）靜電的物理現(xiàn)象

正負(fù)電荷有異性相吸、同性想斥的特性，其力量大小可有庫(kù)侖定律得出：（其中F：力Q：電荷r：距離）所以靜電的第一現(xiàn)象即吸附異性電荷。日常生活中，吸附塵埃即為常見(jiàn)情況，因電荷存在，在周圍空間必形成電場(chǎng)。靜電與大地之間因有電位存在，如果觸及電路時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電流，這個(gè)放電電流常會(huì)將電路導(dǎo)體燒毀。

（其中I：電流V：電壓R：電阻）

（三）靜電荷產(chǎn)生的基本途徑

1.接觸和分離；

2.摩擦；

3.鄰近電場(chǎng)的感應(yīng)。

（四）靜電荷產(chǎn)生的基本原因

1.因不同材料的原子核對(duì)其最外圍電子的吸引力不同，故當(dāng)兩種不同材料接觸或摩擦?xí)r，其上的外圍電子會(huì)轉(zhuǎn)移到吸引力較強(qiáng)的一方，導(dǎo)致一材料帶正荷，而另一材料帶負(fù)電荷。

2.在導(dǎo)體表面電子能自由移動(dòng)。當(dāng)一帶電導(dǎo)體和一中性導(dǎo)體接觸時(shí)，電子會(huì)從帶電導(dǎo)體流向中性導(dǎo)體，導(dǎo)致二者電荷平衡。

3.鄰近電場(chǎng)極化中性物體內(nèi)的電子分布。當(dāng)中性物體接地時(shí)，與電場(chǎng)相同的電子會(huì)被排斥走。若接地突然中斷，然后把物體離開(kāi)電場(chǎng)，則該物體會(huì)因之前的電場(chǎng)感應(yīng)而帶電。

二、靜電問(wèn)題的重要性

在國(guó)際電子工業(yè)經(jīng)驗(yàn)中，除生產(chǎn)工序控制和產(chǎn)品設(shè)計(jì)不完善外，已證實(shí)靜電是造成產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題的主要原因之一。其典型事例如下：

第一，在上世紀(jì)80年代初，一國(guó)外集成電路制造商在制造集成電路時(shí)，通過(guò)加入靜電控制程序把產(chǎn)品質(zhì)量提高了50﹪，再通過(guò)在電路板組裝工序上加入靜電控制程序，又把產(chǎn)品質(zhì)量提高了50﹪。

第二，景德鎮(zhèn)郵電通信設(shè)備廠在裝焊流水生產(chǎn)時(shí)，由于某工序失去了靜電控制程序，結(jié)果引起了集成塊的爆炸。

由此可以看出，只有從靜電控制方面著手，才能把產(chǎn)品的質(zhì)量合格率進(jìn)一步提高。

三、靜電對(duì)電子產(chǎn)品的危害

晶片制造：微污染污染晶片，并隔斷晶片上的幼細(xì)線路。靜電放電產(chǎn)生電磁干擾，影響自動(dòng)機(jī)的操作。

集成電路的主裝和測(cè)試：積聚的靜電向未封裝的晶片因腳放電，破壞集成電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

線路板組裝：微污染污染線路板，可做成假焊。靜電放電會(huì)破壞板上的集成電路，破壞整塊線路板的功能。

產(chǎn)品組裝：微污染污染外殼，影響產(chǎn)品外觀。微塵吸附或掉在產(chǎn)品內(nèi)部，會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。由靜電放電做成的軟破壞，也會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量，使產(chǎn)品無(wú)故失效。

硬盤(pán)磁頭工業(yè)：靜電放電破壞磁極，微污染阻礙磁頭運(yùn)作。

薄膜電晶體液晶片工業(yè)：靜電放電破壞細(xì)小的晶體，作成整體失效。微污染污染細(xì)的電子線路，破壞線路的完整性。

微電機(jī)工業(yè)：微污染使微部件之間的活動(dòng)受阻。靜電放電的電磁干擾令微電機(jī)操作失效。

四、靜電控制的基本目標(biāo)

第一，人體安全，避免因靜電放電的而導(dǎo)致身體受損。不同靜電電壓對(duì)人體的影響如表1：

第二，產(chǎn)品免除靜電的威脅：各種普通集成電路的靜電放電耐電壓可被測(cè)知（如下表），對(duì)于更先進(jìn)的導(dǎo)體元件，相信及靜電放電耐電壓會(huì)更低，更容易受靜電放電的影響。

表2普通集成電路的靜電放電耐電壓

五、避免靜電在電子工業(yè)中的影響方法

方法1：最理想的方法是在電子元件內(nèi)加入保護(hù)性電路。但這種方法并非完全可行，尤其是在微小而高密度的集成電路中，其有限空間并不能容納，另外，保護(hù)線路對(duì)某些集成電路會(huì)造成影響或干擾。

方法2：減除工作桌上絕緣材料物件，或不能接地的導(dǎo)體材料物件。此方法亦非完全可行，有時(shí)，絕緣材料物件如塑膠瓶，或不能接地的導(dǎo)體材料物件如鉗子等，皆是工作桌上的必需品。

方法3：安裝靜電控制設(shè)備，實(shí)施靜電防控程序。（此方法被廣泛采納）

六、靜電控制方案

（一）接地

1.接地是人體防靜電的措施之一，它的目的是是物體與大地之間構(gòu)成電氣上的泄露電路，將人體產(chǎn)生的靜電泄露于大地，同時(shí)，防止位于人體附近某物體或接觸該物體的另一物體受到人體的靜電感應(yīng)，此外，可以限制人體的電位上升，或限制由此產(chǎn)生的靜電放電。導(dǎo)體接地是解決導(dǎo)體靜電問(wèn)題的最佳方案，但由于絕緣體上的靜電問(wèn)題完全無(wú)用，由于人體為導(dǎo)體，故我們使用接地的方法是把人體上的靜電放走（手腕帶，導(dǎo)電鞋和地墊，防靜電工作服）。但由于人體接地時(shí)，又把人體與其他電氣設(shè)備連接起來(lái)，為避免設(shè)備漏電時(shí)傷害人體，故于手腕內(nèi)藏有1000，000歐姆的電阻，以確保漏電電流不傷害人體。

2.接地是電子工業(yè)廠房靜電防護(hù)系統(tǒng)的關(guān)鍵措施之一，其可靠程度直接影響著靜電防護(hù)效果的可靠性和安全性。電子工業(yè)廠房的接地主要有以下幾種：電磁屏蔽接地；防雷接地（接零線）；建筑構(gòu)件接地；防靜電接地。前幾種接地主要在廠房設(shè)計(jì)時(shí)，由建筑設(shè)計(jì)部門(mén)完成，而防靜電接地則主要由工廠工藝技術(shù)管理部門(mén)提出設(shè)計(jì)或要求。

（二）典型的防靜電接地圖

為了保證防靜電和電源供電的安全可靠，必須將防靜電接地和電源零線接地嚴(yán)格分開(kāi)，為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，一般采用“一點(diǎn)引出電阻隔離”的接地方法：即從電源主配電箱地線處（該點(diǎn)至大地的接地電阻小于4Ω）直接引出電源零線的同時(shí)，在同一點(diǎn)經(jīng)過(guò)1MΩ電阻隔離后引出防靜電接地的主干線。該主干線應(yīng)采用截面積為5mm2以上的銅芯橡皮軟線。然后從主干線出發(fā)防靜電接地的設(shè)計(jì)。防靜電地線與電源零線在整個(gè)接地系統(tǒng)中必須嚴(yán)格分開(kāi)，各走其道，中途不允許并接或混接，即采用三線五線制供電系統(tǒng)，典型防靜電接地線路如下圖：

（三）工作環(huán)境方面

環(huán)境對(duì)靜電的產(chǎn)生也有很大的影響。以電子裝配車間為例，要有一套完整的防靜電操作系統(tǒng)，如防靜電工作臺(tái)、臺(tái)墊、包裝盒、元件盒、防靜電烙鐵等。操作間地面應(yīng)鋪設(shè)放靜電地坪，屋頂按裝離子風(fēng)消電器等。對(duì)于操作人員應(yīng)統(tǒng)一穿戴防靜電工作服、防靜電鞋、戴防靜電腕帶，并盡量減少人員走動(dòng)。整個(gè)操作間濕度應(yīng)大于65﹪，并適當(dāng)提高室內(nèi)溫度。

（四）建立相應(yīng)的防靜電操作規(guī)程

靜電防護(hù)是一項(xiàng)綜合性的工程，它涉及到生產(chǎn)領(lǐng)域中設(shè)計(jì)審查、定貨、如庫(kù)檢驗(yàn)、老練篩選、庫(kù)房?jī)?chǔ)存、裝聯(lián)、調(diào)試、維修、包裝、發(fā)貨等方面。在電子產(chǎn)品制造中，應(yīng)制定出一套完整的靜電防護(hù)安全操作規(guī)程，同時(shí)可參考中國(guó)電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SJ/T10533—94《電子設(shè)備制造防靜電技術(shù)要求》，并嚴(yán)格執(zhí)行，采取有效的防護(hù)措施。

七、結(jié)語(yǔ)

“靜電是科學(xué)之鼠，處處吞噬科學(xué)的成果”。靜電放電對(duì)元器件的損害后果往往是隱性的，在初期很難被發(fā)現(xiàn)，極易通過(guò)檢驗(yàn)而流入用戶之手，在使用過(guò)程中隨著時(shí)間的推移，將逐漸發(fā)展成元器件的永久性失效，從而導(dǎo)致整機(jī)質(zhì)量的下降，大大影響了生產(chǎn)企業(yè)的聲譽(yù)，并直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此嚴(yán)格執(zhí)行防靜電技術(shù)的要求，是確保通訊設(shè)備安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵之一。本文闡述了電子產(chǎn)品的有關(guān)知識(shí)及危害性，詳細(xì)討論了在電子產(chǎn)品生產(chǎn)中如何控制靜電的措施。

【摘要】靜電作為一種普通的物理現(xiàn)象，隨著通信事業(yè)的發(fā)展，集成電路和高分子材料的廣泛應(yīng)用，靜電的作用力、放電和感應(yīng)現(xiàn)象所引起的危害非常突出。文章闡述了靜電的有關(guān)知識(shí)和危害，并詳細(xì)介紹了在生產(chǎn)電子產(chǎn)品過(guò)程中如何控制靜電的措施。

【關(guān)鍵詞】靜電；危害；靜電控制