河南省電子產品質量監(jiān)督檢驗所 楊修嶺
電子產品是由電子元器件組成,電子的元器件在受靜電破壞時,產生的破壞效果也不同。隨著電子技術的不斷發(fā)展,集成電路的逐步研究,電子產品的生產擴大化以及受需要的程度逐漸加大,電子產品的靜電危害也變得越來越明顯,從電子元器件的預處理,直到電子元器件的包裝完成,都會有靜電產生的危害。電子產品的集成化發(fā)展,大規(guī)模的集成電路的應用,電子元器件的逐步趨于小器件化、微器件化,使得電子元件對靜電的反應更加敏感,更加難以克服。因此,對電子元器件的組裝過程中的靜電進行防護,也變得尤為重要[1]。
靜電,在生活中很常見,一般情況下是不足危害的。然而,我們在必要的情況也是很需要對其進行了解,然后制定針對性的方法來防護靜電。靜電,其主要的產生原理是和物質的組成成分有密切關系的。大千世界的所有物質,都是由最基本的原子構成,而原子又包括3大部分,通常情況下,物質是不帶電的,這樣,我們生活的才相安無事,而當原子里面的電子分布不平衡的時候,物質就會對外表現為帶點,也就是通常所說的靜電。靜電是一個物理現象,在沒有接觸電路時,沒有太明顯的危害,而一旦接觸電路,就會產生電流,而產生的放電電流會燒壞導體,造成危害及損失[2]。
在一般的世界電子工業(yè)領域,所出現的產品質量問題,主要是歸根于靜電問題。有研究表明,當在產品中加入靜電控制程序,將會極大地提高產品的質量和合格率,對使用者的安全增加保障。而那些重大的電子事故的發(fā)生,多源于電子產品沒有添加靜電控制程序,而釀成大禍。靜電的危害相當大,比如在制造一些微電子元件的時候,本來的線路就非常纖細,而靜電產生后,其電磁干擾對產品效果的影響甚是巨大。而最常見的集成電路,在靜電產生后,對正在測試而未成品的電路將造成損壞。靜電在各個方面都有危害,再如,線路板組裝,產品組裝,硬盤組裝,液晶工業(yè),微電機工業(yè)等等。
靜電的危害涉及到多個方面,主要表現為靜電吸附和靜電放電。靜電可以吸附一些輕小物體,影響電路之間的阻抗,使得電子產品的絕緣性、安全性受到影響,對電子元件的功能和壽命造成影響,降低其使用時間。靜電的另一個危害效果是靜電放電,也叫靜電放電效應。靜電放電效應是電子應用領域的一個較為嚴重的影響因素。在電子產品的組裝過程中,一些敏感器件根本很難經受得住靜電放電效應,因而對電子元器件造成損壞,或者是擊穿電子元器件,影響壽命,留下潛在影響而造成以后更大的危害[3]。
靜電放電都是不明顯的,這就使得在解決出現的狀況時,很難找到問題所在,使得出現問題時盲目解決,問題復雜化,而且,靜電對電子產品的損傷是潛在性的,并不是直接就造成什么樣的后果,而是慢慢的引起巨大的惡果。靜電還是隨機產生的,并沒有固定的產生規(guī)律,使得問題更是復雜化。可見,靜電的危害是很大的。對靜電的防護就變得很有必要。
靜電,盡管是不明顯的,而且一般情況下也無大的危害,然而,靜電對人體的危害還是不容忽視的,因此,為了人體的安全健康,需要防止靜電,保護人體。靜電的另一方面的破壞作用主要表現的對電子產品的危害上,一般的電子產品,諸如普通的集成電路等,都有一定的防靜電耐電壓,而一旦超標,將會對電路產生影響。
對于靜電的防護,最好的方法就是加入防護性電路。然而,防護性電路的引入,就需要加大電子產品的體積,而在一些很微小的、高密度、高精確度的電路中,是不可行的。因此,該方法只適用于一般的電子產品。防護靜電的另一種方法是從工作環(huán)境入手。在通常情況下,可以減少工作桌上的絕緣材料等。該方法也是有一定的局限性的,因為有些必不可少的常用工具是要保留的。防護靜電的最行之有效的方法就是安裝靜電控制設備。該方法在多數情況下都適用。
靜電防護應該在生產電子產品的時候就要考慮,為了使得電子產品的壽命延長,而且對人的安全不造成影響。靜電是無處不在的,因此,對電子產品的工作人員進行必要的相關教育也是有必要的,這樣就可以使得從電子產品的生產直到其組裝完成,都可以有靜電防護措施,而提高了其耐用性[4]。
在電子的組裝過程中,靜電的產生是很難避免的,就如同物體的慣性一樣,無法克服。為了安全起見,真正需要減少的靜電放電效應和靜電聚集現象。當一些導體帶上靜電時,需要做的防護措施最常見的就是接地。在電子產品的防靜電系統(tǒng)中,一般都安裝有安全的接地線,這樣其實就是對導體防靜電的一項防護措施。對于一些絕緣體,當它們帶上電時,就不能采用接地的方法防護了。在這樣的情況下,需要對絕緣體進行電荷中和,還有更省事的方法是采用靜電消除劑,達到防護靜電的目的。
靜電放電效應還和周圍的環(huán)境有密切聯(lián)系,比如環(huán)境的溫度,空氣的濕度等,都對其產生有影響。在一些公共場所,如果產生靜電的可能性比較大的時候,可以采用改變周圍環(huán)境的濕度、溫度等方法避免靜電放電效應的產生。而有些設備比較容易自己本身散發(fā)一些靜電,這個時候就需要采取的方法就是靜電屏蔽的方法。靜電的防護還可以采用一些特殊的材料來進行,也就是靜電防護材料。對于靜電防護器材的要求,一般需要滿足兩個特點,一個是導電性,另一個是電阻性。為了更有效的達到靜電防護的目的,可以防患于未然,通過靜電檢測,選擇采取哪種靜電防護措施。
在電子學術界,有一個很形象的比喻,'靜電是科學之鼠,處處吞噬科學的成果'。這句話一語中的,明確表明了靜電的危害之大,而且克服靜電非常有必要。靜電對產品的危害都是不明顯的,在一點點的破壞中使得電子產品損壞,而嚴重的導致大型的機器質量下降,對企業(yè)的知名度也有影響。靜電的防護工作是一項長時間的工作,非一朝一夕可以完成,從電子產品的設計,直到電子產品的徹底完成,每一步都需要對其進行恰當的靜電防護。我們應從基礎出發(fā),爭取將靜電的危害降到最低。對于電子產品組裝過程中的靜電防護,需做到預防是重點,主要注意靜電的集聚效應,從多個方面防護,多管齊下,合理控制,采用適當的措施防護靜電。
[1]樊會靈.電子產品工藝[M].北京:機械工業(yè)出版社,2002.
[2]張文典.實用表面貼裝技術[M].北京:電子工業(yè)出版社,2002.
[3]肖貽標.電子產品的主要技術要求及其質量檢驗[J].電子質量,2009(11):39-42.
[4]中級/全國質量專業(yè)技術人員職業(yè)資格考試辦公室.寫.質量專業(yè)綜合知識[M].中國人事出版社,2010,2:155-158.