電器產品生產中靜電危害防護

王曉東

摘 要：在電子產品的研制及生產制造過程中，隨著電子設備整機的小型化、便攜式、多功能、數字化、高可靠性和高性能等方面的需求不斷提高，對元器件的小型化、集成化以及模塊化的要求也越來越迫切，這對電子產品的靜電防護技術提出了更高的要求。靜電防護技術應該越來越受到重視，而不能回避或忽視，歸納起來有以下幾個原因：（1）采用的電子元器件本身存在靜電敏感結構；（2）當前元器件的尺寸越來越小；（3）新型的特種元器件大多數均為靜電敏感元器件；（4）各種高分子材料越來越被廣泛采用。文章闡述了靜電的產生、靜電對元器件的危害、防靜電的對策及防靜電管理的要求。

關鍵詞：靜電釋放（ESD）；防靜電；對策；管理

1 靜電的發生

物質都是由分子組成，分子是由原子組成，原子中有帶負電的電子和帶正電荷的質子組成。當兩個不同的物體相互接觸時就會使得一個物體失去一些電荷如電子轉移到另一個物體使其帶正電，而另一個體得到一些剩余電子的物體而帶負電。若在分離的過程中電荷難以中和，電荷就會積累使物體帶上靜電。所以在很多運動的物體在與其它物體接觸與分離的過程（如摩擦）就會帶上靜電。固體、液體和氣體多會帶上靜電。如在干燥的季節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

特點： 特點：

◎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：

◎濕度增高的時候，帶電電壓會降低

◎固體/液體/氣體全部的物質都帶有靜電

3 靜電的電量標準

帶電量的標準：帶電量大小的標準用人體的帶電量與電擊的關系來表示一下。如下；

人體帶電單位（kv） 電擊的程度

1.0 完全感覺不到

3.0 針扎似的痛感

5.0 手掌乃至手腕有麻木感覺

7.0 手掌強烈疼痛、也感到麻木

10.0 整只手疼痛并感到電流流動

12.0 整只手有強烈沖擊的感覺

1KV以下的靜電，人是感覺不到的，但是會成為制造現場各種各樣事故發生的原因。

4 靜電的危害

4.1 靜電對電子元器件的損害后果是導致硬擊穿或軟擊穿。

硬擊穿（又稱即時失效）是一次性的造成器件的永久性失效。因為對于硬擊穿，一般可在產品的檢測或調試過程中及時發現并予以調換。

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

4.2 靜電在生產中的危害

4.2.1 由于吸著錯誤運送多張材料。

4.2.2 給工作人員帶來不適感。

4.2.3 由于灰塵附著涂布不均勻。

4.2.4 對制造工程的危害。

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

5 靜電的基本對策

怎樣才能有效地對電子產品進行防靜電保護呢？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，確認并有效的監測防靜電措施。這三個要素是有效的防靜電檢測手段。

防靜電設備可分為中和類靜電消除設備、監測儀器和測試儀器等。

在電氣車間生產環境中，防靜電要具體到每個方面，具體如下：

5.1 設備的接地

5.1.1 設備接地與人體接地要區分開。

5.1.2 治具貨架面的半導電性化與接地。

5.1.3 靜電會著灰塵的離子去除器（離子，氣槍離子風箱）。

5.1.4 半導電性帶（傳送帶）的接地。

5.1.5 計測器的對地接地。

5.1.6 烙鐵的接地。

5.2 作業臺，地板面的接地

5.2.1 作業臺的地線接地（半導電性墊）。

5.2.2 作業區域的地線接地（不銹鋼板，導電性P瓷磚）。

5.3 人體接地

5.3.1 防靜電服的穿著。

5.3.2 穿防靜電作業鞋。

5.3.3 手環佩戴。

5.3.4 作業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 周轉箱材料架

5.4.1 導電性周轉箱的使用（半導體部品·基板）。

5.4.2 導電性周轉箱的使用（半完成品周轉箱）。

5.4.3 導電性零件盒的使用。

5.4.4 指定導電性周轉箱放置場所與接地（不銹鋼）。

5.4.5 半導體架的接地（半導電性墊）。

5.4.6 材料臺車的接地（半導電性墊，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 結束語

靜電釋放（ESD）是造成電子產品工作失常或功能失效的一個重要原因，隨著技術的發展和產品的復雜程度的提高，ESD對電子產品的危害也越來越被大家重視。從產品要求的整體情況來看，目前出口的電子產品大多數對ESD抗擾性有要求，達不到要求者被視為不合格產品，是被進口國禁止銷售的；國內大多數產品及產品族標準對產品的抗ESD特性沒有強制要求，但這并不是說ESD抗擾性不重要，電子產品的ESD抗擾性直接關系到該產品的適用環境（ESD抗擾性低的產品不適用于相對濕度低的環境使用），產品的性能（ESD抗擾性低的產品不可避免會影響產品的性能指標），產品的售后服務（ESD抗擾性低的產品容易損壞，不可避免的增加了產品的售后服務成本），產品的品牌形象（ESD抗擾性低的產品容易出現工作失常和損壞，用戶會認為這樣的產品不會是好產品）等，所以內銷產品的生產商也逐漸重視產品的ESD抗擾性，從而提高產品的競爭能力。

防靜電應該是一個完整的管理系統，需要各部門和各級管理層協同起來，保證防靜電的各種管理措施落實到位，達到未雨綢繆，才能做到完全消除靜電對生產中的產品危害。

希望本文能對關心電子產品的靜電放電抗擾性的生產廠家和設計人員有所幫助，同時也引起那些對靜電放電抗擾性不太了解的生產廠家和設計人員的重視。