電子制造企業的ESD管理系統應用研究

摘要 本文通過介紹電子制造企業S公司ESD測試與門禁系統的相結合，以及S公司自己開發的ESD測試與查詢系統協助公司ESD管理的案例，希望從信息技術方面為企業電子制造過程中ESD防護提供一些參考。

關鍵詞 ESD ESD管理系統 數據庫 ESD被保護區域

中圖分類號：TQ056.2+2 文獻標識碼：A

一、ESD的產生及對電子產品的危害

靜電是物體表面的靜止電荷，在我們的日常生活中，靜電無處不在，我們的身體上和周圍的環境中就常常帶有很高的靜電電壓。在正常情況下，物體中所帶的正電荷和負電荷保持平衡，所以物體保持電中性；但是，物體在接觸、摩擦、分離、感應、電解等過程中，發生電子或離子的轉移，正電荷和負電荷在局部范圍內失去平衡，就形成了靜電。

當物體表面的靜電場梯度大致一定的程度，正電荷和負電荷發生中和，就出現了靜電放電（ESD，Electro-Staticdischarge）。靜電放電具有電壓高、電量低、電流小、作用時間短的特點。靜電放電引起的元器件損傷是電子制造業中最普遍、最嚴重的危害之一。所以，電子制造企業必須要做好靜電放電的防護和管理工作，以盡量避免在生產過程中因靜電放電造成對電子器件的損傷，和對產品質量的影響。

二、ESD防護要求

美國國家標準學會和靜電放電協會制定了一系列關于靜電放電的防護標準，例如，ANSI/ESDS1.1，規定了防靜電手腕帶標準，ANSI/ESDS1.1，規定了防靜電工作服標準，ANSI/ESD20.20定義了ESD防護的控制要求，ESDSP9.2，定義了鞋類-腳部接地裝置的電阻特性。

依據這些標準，電子制造企業根據企業的實際情況，制定相應的ESD防護體系和措施，例如：工作場所的地面、作業臺面、座椅等等都需要符合防靜電要求并接地，并且需要定期檢測和維護；一年一度的ESD培訓和考核，并且只有考核合格的人員才允許進入生產區域；員工進入ESD作業區域作業，需要穿戴防靜電服裝、防靜電手腕帶和防靜電鞋或防靜電腳帶，并通過ESD測試；運輸ESD敏感器件需要使用ESD保護袋和ESD保護周轉箱；ESD敏感器件與非ESD敏感器件應該隔離放置；對于不清楚是否為ESD敏感的器件，一律以ESD敏感器件對待。

為保護電氣和電子零件、裝配和設備，S公司制定了ESD控制方案的標準操作程序文件。所有的公司員工和外來人員，都必須遵守該文件規定的ESD防護和管理規范。

三、S公司的ESD管理系統

為了確保每一位進入ESD被保護的區域內的人員都符合ESD標準，所有人員都需要經過ESD測試，并且只有測試合格后才允許進入進入生產區域。

對于進入生產區域的非生產人員，可以通過安裝在各個通往生產區域的安全門處的3M靜電測試設備測試靜電手腕帶、靜電鞋/靜電腳帶的電阻值，并與門禁系統相連系，只有符合靜電標準，才允許開門進入。對于生產操作人員，則需要在分布在生產區域的ESD測試站點測試通過后才允許上崗作業，測試結果會保留在ESD系統數據庫內，ESD稽核人員與生產線領班、主管會及時查詢各個班次作業人員的ESD測試結果，以杜絕ESD測試不合格者上線作業。

（一）ESD測試系統。

S公司的ESD測試系統，是由公司IT和測試部門共同開發的一套ESD測試系統。硬件包括電腦、測試臺、卡鐘、ESD測試主板，測試臺上有手腕帶和靜電鞋/靜電腳帶測試接口，并與測試主板相連接；測試主板與電腦通過打印口相連接，將ESD測試數據傳送到電腦；卡鐘通過串口與電腦相連接，將被測試人員的識別卡卡號信息和測試時間等信息傳送給電腦。

軟件方面，開發平臺為WindowsXP，VB6，數據庫為SQL2005。ESD數據庫中包含三張表單，分別為Employee表單，用于登記所有需要測試ESD的員工信息；ESD_TST表單，用于記錄所有的測試記錄；User表單，包含用戶名、用戶權限和登錄密碼，用來管理ESD查詢子系統的訪問權限，分為普通用戶和管理員。

員工測試ESD的時候，站上測試臺，左右腳分別踏上測試臺上的金屬面板，并將靜電手腕帶插入手腕帶測試接口，然后刷卡，系統獲取卡鐘采集的員工卡號，并驗證員工信息、開始測試，并將測試結果保存在數據庫ESD_TST表單中，只有靜電手腕帶、左腳和右腳都測試合格，才算通過ESD測試；如果員工信息不存在于Employee表單中，則提示員工信息不存在，無法測試，需要報告給領班，請ESD管理員處理。

（二）ESD查詢系統。

ESD稽核部門人員和生產作業部門的主管，需要每個班次及時檢查每個操作員工的ESD測試情況，以防止ESD測試不合格的員工進入產線作業。ESD查詢系統能夠幫助他們及時掌握每個員工的測試情況。

ESD查詢報表中，包括測試臺站別號碼、員工工號、姓名、英文名、員工所屬部門、測試日期和時間、靜電手腕帶的測試結果、左腳靜電鞋/靜電腳帶的測試結果和右腳靜電鞋/靜電腳帶的測試結果。員工工號、姓名、英文名（可以為空值）、部門，這些信息來自數據庫中Employee表單，其他的數據來自測試表單ESD_TST。

主管可以通過部門選項篩選出自己屬下所有員工在某一時間段的ESD測試情況；或者，可以通過工號查詢某一個員工在某一時間段的ESD測試情況，查詢結果可以通過“記錄輸出”功能導出到Excel電子表單中，以方便進行進一步的分析。

（三）員工信息的維護。

管理員可以在ESD查詢系統中維護員工信息。對于系統的初始化，或者有大量的新員工的信息需要錄入系統，可以將員工信息保存在Excel電子表單，導入數據庫。當有需要對大量員工信息進行修改時，可以將Employee表單中的所有員工信息導出到Excel表單中，修改后再導入數據庫中。員工信息修改則提供了編輯個別員工信息的功能，包括添加新的員工、刪除選定的員工、修改選定員工的個人信息。

（四）帳號維護。

ESD查詢系統管理員可以通過帳號維護功能添加、修改、刪除ESD查詢系統帳號。所有的帳號都設有密碼，只有使用合法的帳號登錄系統后，才能夠查詢ESD報表。

四、總結

靜電放電對電子產品的危害很大，除了在電子元器件的電路設計上加入ESD保護電路，我們還需要做好ESD防護，盡量排除ESD對電子產品在生產制造過程中造成的損害。本文通過介紹電子制造企業S公司的ESD管理系統在ESD管理方面的應用，從信息技術角度對電子制造企業在ESD防護和管理進行了初步嘗試和討論。□

（作者單位：蘇州大學東吳商學院工商管理專業2010秋6班）

參考文獻：

[1]郭偉健.電視機生產制造過程中的ESD危害及其防護措施.大科技，2010，（9）.

[2]鮮飛.淺談電子制造過程中的靜電及靜電防護.電子工業專用設備，2008，37（6）.

[3]ANSI，ESD.ANSI/ESDS20.20–2007，2007.