電子產品靜電防護范文

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一、靜電

（一）靜電的定義

任何物質都是由原子組合而成的，而原子的基本結構包括質子、中子和電子，質子帶正電，中子不帶電，電子的帶電性與質子相反，帶負電。在正常情況下，一個原子的質子數與電子數相同，正負平衡，所以對外表現出不帶電的現象。但是電子環繞與原子核周圍運動，一經受外力（這外力包括各種能量，如動能、勢能、熱能、化學能等）作用，就會造成電子分布的不平衡，因而形成了靜電。

（二）靜電的物理現象

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

（其中I：電流V：電壓R：電阻）

（三）靜電荷產生的基本途徑

1.接觸和分離；

2.摩擦；

3.鄰近電場的感應。

（四）靜電荷產生的基本原因

1.因不同材料的原子核對其最外圍電子的吸引力不同，故當兩種不同材料接觸或摩擦時，其上的外圍電子會轉移到吸引力較強的一方，導致一材料帶正荷，而另一材料帶負電荷。

2.在導體表面電子能自由移動。當一帶電導體和一中性導體接觸時，電子會從帶電導體流向中性導體，導致二者電荷平衡。

3.鄰近電場極化中性物體內的電子分布。當中性物體接地時，與電場相同的電子會被排斥走。若接地突然中斷，然后把物體離開電場，則該物體會因之前的電場感應而帶電。

二、靜電問題的重要性

在國際電子工業經驗中，除生產工序控制和產品設計不完善外，已證實靜電是造成產品質量問題的主要原因之一。其典型事例如下：

第一，在上世紀80年代初，一國外集成電路制造商在制造集成電路時，通過加入靜電控制程序把產品質量提高了50﹪，再通過在電路板組裝工序上加入靜電控制程序，又把產品質量提高了50﹪。

第二，景德鎮郵電通信設備廠在裝焊流水生產時，由于某工序失去了靜電控制程序，結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，才能把產品的質量合格率進一步提高。

三、靜電對電子產品的危害

晶片制造：微污染污染晶片，并隔斷晶片上的幼細線路。靜電放電產生電磁干擾，影響自動機的操作。

集成電路的主裝和測試：積聚的靜電向未封裝的晶片因腳放電，破壞集成電路的內部結構。

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

產品組裝：微污染污染外殼，影響產品外觀。微塵吸附或掉在產品內部，會影響產品質量。由靜電放電做成的軟破壞，也會影響產品的質量，使產品無故失效。

硬盤磁頭工業：靜電放電破壞磁極，微污染阻礙磁頭運作。

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

微電機工業：微污染使微部件之間的活動受阻。靜電放電的電磁干擾令微電機操作失效。

四、靜電控制的基本目標

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

第二，產品免除靜電的威脅：各種普通集成電路的靜電放電耐電壓可被測知（如下表），對于更先進的導體元件，相信及靜電放電耐電壓會更低，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中的影響方法

方法1：最理想的方法是在電子元件內加入保護性電路。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，保護線路對某些集成電路會造成影響或干擾。

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

方法3：安裝靜電控制設備，實施靜電防控程序。（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成電氣上的泄露電路，將人體產生的靜電泄露于大地，同時，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，此外，可以限制人體的電位上升，或限制由此產生的靜電放電。導體接地是解決導體靜電問題的最佳方案，但由于絕緣體上的靜電問題完全無用，由于人體為導體，故我們使用接地的方法是把人體上的靜電放走（手腕帶，導電鞋和地墊，防靜電工作服）。但由于人體接地時，又把人體與其他電氣設備連接起來，為避免設備漏電時傷害人體，故于手腕內藏有1000，000歐姆的電阻，以確保漏電電流不傷害人體。

2.接地是電子工業廠房靜電防護系統的關鍵措施之一，其可靠程度直接影響著靜電防護效果的可靠性和安全性。電子工業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）；建筑構件接地；防靜電接地。前幾種接地主要在廠房設計時，由建筑設計部門完成，而防靜電接地則主要由工廠工藝技術管理部門提出設計或要求。

（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格分開，為了實現這一目標，一般采用“一點引出電阻隔離”的接地方法：即從電源主配電箱地線處（該點至大地的接地電阻小于4Ω）直接引出電源零線的同時，在同一點經過1MΩ電阻隔離后引出防靜電接地的主干線。該主干線應采用截面積為5mm2以上的銅芯橡皮軟線。然后從主干線出發防靜電接地的設計。防靜電地線與電源零線在整個接地系統中必須嚴格分開，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，典型防靜電接地線路如下圖：

（三）工作環境方面

環境對靜電的產生也有很大的影響。以電子裝配車間為例，要有一套完整的防靜電操作系統，如防靜電工作臺、臺墊、包裝盒、元件盒、防靜電烙鐵等。操作間地面應鋪設放靜電地坪，屋頂按裝離子風消電器等。對于操作人員應統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。整個操作間濕度應大于65﹪，并適當提高室內溫度。

（四）建立相應的防靜電操作規程

靜電防護是一項綜合性的工程，它涉及到生產領域中設計審查、定貨、如庫檢驗、老練篩選、庫房儲存、裝聯、調試、維修、包裝、發貨等方面。在電子產品制造中，應制定出一套完整的靜電防護安全操作規程，同時可參考中國電子行業標準SJ/T10533—94《電子設備制造防靜電技術要求》，并嚴格執行，采取有效的防護措施。

七、結語

“靜電是科學之鼠，處處吞噬科學的成果”。靜電放電對元器件的損害后果往往是隱性的，在初期很難被發現，極易通過檢驗而流入用戶之手，在使用過程中隨著時間的推移，將逐漸發展成元器件的永久性失效，從而導致整機質量的下降，大大影響了生產企業的聲譽，并直接影響到企業的經濟效益。因此嚴格執行防靜電技術的要求，是確保通訊設備安全可靠運行的關鍵之一。本文闡述了電子產品的有關知識及危害性，詳細討論了在電子產品生產中如何控制靜電的措施。

【摘要】靜電作為一種普通的物理現象，隨著通信事業的發展，集成電路和高分子材料的廣泛應用，靜電的作用力、放電和感應現象所引起的危害非常突出。文章闡述了靜電的有關知識和危害，并詳細介紹了在生產電子產品過程中如何控制靜電的措施。

【關鍵詞】靜電；危害；靜電控制