電器產(chǎn)品生產(chǎn)中靜電危害防護(hù)

王曉東

摘 要：在電子產(chǎn)品的研制及生產(chǎn)制造過(guò)程中，隨著電子設(shè)備整機(jī)的小型化、便攜式、多功能、數(shù)字化、高可靠性和高性能等方面的需求不斷提高，對(duì)元器件的小型化、集成化以及模塊化的要求也越來(lái)越迫切，這對(duì)電子產(chǎn)品的靜電防護(hù)技術(shù)提出了更高的要求。靜電防護(hù)技術(shù)應(yīng)該越來(lái)越受到重視，而不能回避或忽視，歸納起來(lái)有以下幾個(gè)原因：（1）采用的電子元器件本身存在靜電敏感結(jié)構(gòu)；（2）當(dāng)前元器件的尺寸越來(lái)越??；（3）新型的特種元器件大多數(shù)均為靜電敏感元器件；（4）各種高分子材料越來(lái)越被廣泛采用。文章闡述了靜電的產(chǎn)生、靜電對(duì)元器件的危害、防靜電的對(duì)策及防靜電管理的要求。

關(guān)鍵詞：靜電釋放（ESD）；防靜電；對(duì)策；管理

1 靜電的發(fā)生

物質(zhì)都是由分子組成，分子是由原子組成，原子中有帶負(fù)電的電子和帶正電荷的質(zhì)子組成。當(dāng)兩個(gè)不同的物體相互接觸時(shí)就會(huì)使得一個(gè)物體失去一些電荷如電子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體使其帶正電，而另一個(gè)體得到一些剩余電子的物體而帶負(fù)電。若在分離的過(guò)程中電荷難以中和，電荷就會(huì)積累使物體帶上靜電。所以在很多運(yùn)動(dòng)的物體在與其它物體接觸與分離的過(guò)程（如摩擦）就會(huì)帶上靜電。固體、液體和氣體多會(huì)帶上靜電。如在干燥的季節(jié)人體就很容易帶上很高的靜電而遭受靜電電擊。

2 靜電的特點(diǎn)

特點(diǎn)： 特點(diǎn)：

◎表面帶電 ◎全體都帶電

◎帶電電壓雖然高，破壞能量小 ◎帶電電壓雖然低，破壞能量大

例：塑料制品 例：金屬制品

總的特點(diǎn)：

◎濕度增高的時(shí)候，帶電電壓會(huì)降低

◎固體/液體/氣體全部的物質(zhì)都帶有靜電

3 靜電的電量標(biāo)準(zhǔn)

帶電量的標(biāo)準(zhǔn)：帶電量大小的標(biāo)準(zhǔn)用人體的帶電量與電擊的關(guān)系來(lái)表示一下。如下；

人體帶電單位（kv） 電擊的程度

1.0 完全感覺(jué)不到

3.0 針扎似的痛感

5.0 手掌乃至手腕有麻木感覺(jué)

7.0 手掌強(qiáng)烈疼痛、也感到麻木

10.0 整只手疼痛并感到電流流動(dòng)

12.0 整只手有強(qiáng)烈沖擊的感覺(jué)

1KV以下的靜電，人是感覺(jué)不到的，但是會(huì)成為制造現(xiàn)場(chǎng)各種各樣事故發(fā)生的原因。

4 靜電的危害

4.1 靜電對(duì)電子元器件的損害后果是導(dǎo)致硬擊穿或軟擊穿。

硬擊穿（又稱即時(shí)失效）是一次性的造成器件的永久性失效。因?yàn)閷?duì)于硬擊穿，一般可在產(chǎn)品的檢測(cè)或調(diào)試過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)并予以調(diào)換。

軟擊穿（又稱延時(shí)失效）是造成器件的性能劣化或參數(shù)的下降而成為隱患。而軟擊穿在初期是難以發(fā)現(xiàn)的，往往器件的性能參數(shù)更本沒(méi)變化或稍有變化，但仍在正常范圍內(nèi)，并可正常工作，所以極易通過(guò)出廠前的檢驗(yàn)而流人用戶手中。在使用過(guò)程中隨著時(shí)間的推移，到了一定時(shí)候這種軟擊穿發(fā)展成為元器件的永久性失效，大大影響了生產(chǎn)廠家的聲譽(yù)。

4.2 靜電在生產(chǎn)中的危害

4.2.1 由于吸著錯(cuò)誤運(yùn)送多張材料。

4.2.2 給工作人員帶來(lái)不適感。

4.2.3 由于灰塵附著涂布不均勻。

4.2.4 對(duì)制造工程的危害。

總之靜電放電（ESD）及電氣過(guò)載（EOS）對(duì)電子部品的損害，造成不良或隱患及成本損失。

5 靜電的基本對(duì)策

怎樣才能有效地對(duì)電子產(chǎn)品進(jìn)行防靜電保護(hù)呢？我們知道防靜電措施主要包括三大基本要素：第一，防止靜電荷積聚；第二，建立安全的靜電泄放通路；第三，確認(rèn)并有效的監(jiān)測(cè)防靜電措施。這三個(gè)要素是有效的防靜電檢測(cè)手段。

防靜電設(shè)備可分為中和類靜電消除設(shè)備、監(jiān)測(cè)儀器和測(cè)試儀器等。

在電氣車(chē)間生產(chǎn)環(huán)境中，防靜電要具體到每個(gè)方面，具體如下：

5.1 設(shè)備的接地

5.1.1 設(shè)備接地與人體接地要區(qū)分開(kāi)。

5.1.2 治具貨架面的半導(dǎo)電性化與接地。

5.1.3 靜電會(huì)著灰塵的離子去除器（離子，氣槍離子風(fēng)箱）。

5.1.4 半導(dǎo)電性帶（傳送帶）的接地。

5.1.5 計(jì)測(cè)器的對(duì)地接地。

5.1.6 烙鐵的接地。

5.2 作業(yè)臺(tái)，地板面的接地

5.2.1 作業(yè)臺(tái)的地線接地（半導(dǎo)電性墊）。

5.2.2 作業(yè)區(qū)域的地線接地（不銹鋼板，導(dǎo)電性P瓷磚）。

5.3 人體接地

5.3.1 防靜電服的穿著。

5.3.2 穿防靜電作業(yè)鞋。

5.3.3 手環(huán)佩戴。

5.3.4 作業(yè)椅子防靜電套安裝和用鐵鏈接地。

5.3.5 使用防靜電圍裙。

5.4 周轉(zhuǎn)箱材料架

5.4.1 導(dǎo)電性周轉(zhuǎn)箱的使用（半導(dǎo)體部品·基板）。

5.4.2 導(dǎo)電性周轉(zhuǎn)箱的使用（半完成品周轉(zhuǎn)箱）。

5.4.3 導(dǎo)電性零件盒的使用。

5.4.4 指定導(dǎo)電性周轉(zhuǎn)箱放置場(chǎng)所與接地（不銹鋼）。

5.4.5 半導(dǎo)體架的接地（半導(dǎo)電性墊）。

5.4.6 材料臺(tái)車(chē)的接地（半導(dǎo)電性墊，不銹鋼）。

5.5 捆包

帶電防止塑料袋和塑料薄膜的使用（基板，機(jī)芯，完成品）。

5.6 備品

帶電防止備品的使用：圓珠筆（金屬）、刀、指套、防靜電刷、頭巾帽子、防靜電塑料皮。

5.7 濕度管理：希望能保持在50%以上。

6 結(jié)束語(yǔ)

靜電釋放（ESD）是造成電子產(chǎn)品工作失常或功能失效的一個(gè)重要原因，隨著技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品的復(fù)雜程度的提高，ESD對(duì)電子產(chǎn)品的危害也越來(lái)越被大家重視。從產(chǎn)品要求的整體情況來(lái)看，目前出口的電子產(chǎn)品大多數(shù)對(duì)ESD抗擾性有要求，達(dá)不到要求者被視為不合格產(chǎn)品，是被進(jìn)口國(guó)禁止銷(xiāo)售的；國(guó)內(nèi)大多數(shù)產(chǎn)品及產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品的抗ESD特性沒(méi)有強(qiáng)制要求，但這并不是說(shuō)ESD抗擾性不重要，電子產(chǎn)品的ESD抗擾性直接關(guān)系到該產(chǎn)品的適用環(huán)境（ESD抗擾性低的產(chǎn)品不適用于相對(duì)濕度低的環(huán)境使用），產(chǎn)品的性能（ESD抗擾性低的產(chǎn)品不可避免會(huì)影響產(chǎn)品的性能指標(biāo)），產(chǎn)品的售后服務(wù)（ESD抗擾性低的產(chǎn)品容易損壞，不可避免的增加了產(chǎn)品的售后服務(wù)成本），產(chǎn)品的品牌形象（ESD抗擾性低的產(chǎn)品容易出現(xiàn)工作失常和損壞，用戶會(huì)認(rèn)為這樣的產(chǎn)品不會(huì)是好產(chǎn)品）等，所以內(nèi)銷(xiāo)產(chǎn)品的生產(chǎn)商也逐漸重視產(chǎn)品的ESD抗擾性，從而提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。

防靜電應(yīng)該是一個(gè)完整的管理系統(tǒng)，需要各部門(mén)和各級(jí)管理層協(xié)同起來(lái)，保證防靜電的各種管理措施落實(shí)到位，達(dá)到未雨綢繆，才能做到完全消除靜電對(duì)生產(chǎn)中的產(chǎn)品危害。

希望本文能對(duì)關(guān)心電子產(chǎn)品的靜電放電抗擾性的生產(chǎn)廠家和設(shè)計(jì)人員有所幫助，同時(shí)也引起那些對(duì)靜電放電抗擾性不太了解的生產(chǎn)廠家和設(shè)計(jì)人員的重視。