論述電子工程中的靜電防護

韓家園林業(yè)局 黑龍江省大興安嶺地區(qū) 165126

摘要：現(xiàn)代的工作、生產(chǎn)和生活中的各個領(lǐng)域中都離不開電子設備，電子設備作為一種社會生產(chǎn)力已經(jīng)和國家的經(jīng)濟發(fā)展密切聯(lián)系，但是電子設備因為其材質(zhì)的原因是靜電的高發(fā)地點，尤其是干燥多風的地區(qū)，受到氣候的影響電子設備受到靜電危害的程度就更深。本文對靜電的產(chǎn)生做了分析，并且討論了它的危害，最后闡述了如何進行有效的靜電防護。

關(guān)鍵詞：電子工程；靜電；靜電防護

信息化時代的到來，使得電子產(chǎn)品融入到人們的生產(chǎn)生活當中，電子設備的生產(chǎn)企業(yè)也越來越多。各個領(lǐng)域當中都大量使用電子產(chǎn)品進行工作，電子工程廣泛應用到了生活的每個角落。電子產(chǎn)品在展現(xiàn)其強大的功能的同時，也有其比較脆弱的一面，比如說電子產(chǎn)品容易受到電磁波的干擾，這個方面可以通過先關(guān)技術(shù)來解決。但是電子工程受到靜電的影響非常嚴重，又因為靜電的產(chǎn)生不同于電磁波那么有規(guī)律可循，所以靜電危害在電子工程中必須引起重視。每年，因為靜電危害導致的設備損害給工程帶來了巨大的損失，靜電的累積性還容易導致無征兆的設備損害，甚至火災，會給人們的生命財產(chǎn)安全帶來巨大隱患。所以一定要重視靜電的防護工作。下文所述，僅供參考。

一、靜電的產(chǎn)生與危害

靜電的實質(zhì)是電荷在材料內(nèi)部或者材料表面進行定向的移動。兩種不同的材料互相接觸，它們之間的小于一定的距離，如10-25cm時，由于隧道效應，兩種材料內(nèi)的電子穿過界面而相互交換。當交換達到平衡時，材料間將產(chǎn)生一定的電勢差，界面兩側(cè)出現(xiàn)了等量正負電荷。若把接觸后的兩種材料分開，兩種材料將分別帶上等量正負電荷，這就是靜電產(chǎn)生的基本原理。

靜電危害與一般防雷或電磁干擾有一些不一樣的特點。和電磁波干擾不同，靜電的主要危害特點是有隱蔽性、潛藏性、累積性、隨機發(fā)生性和復雜性。具體說來，靜電在發(fā)生的時候，因為其看不見摸不到，在靜電發(fā)生并且沒有發(fā)生大規(guī)模的物理性破壞的時候，其實已經(jīng)對設備中的某些零件產(chǎn)生了作用，使得相關(guān)的元件的受到傷害，所以說靜電危害具有隱蔽性的特點；第二點，由于靜電的電量并不是所有的都非常大，所以常常會出現(xiàn)對零部件局部損傷，不能一次導致零部件失效，但是會減小零件的使用壽命所以會使得設備在一段時間內(nèi)總體工作性能下降，另外，多次靜電發(fā)生，每次對零件進行壞，零件的使用壽命會繼續(xù)減小，因此說，靜電的危害有潛藏性和累積性的特點；根據(jù)靜發(fā)生的原理可以知道，靜電的產(chǎn)生對于物體沒有具體的特定的要求，所以說電子工程中認可一個部件都可能在一定的條件下發(fā)生靜電反應，所以所，靜電危害有隨機性的特點；由于電子產(chǎn)品受損失的鑒定中對于靜電損害和其他原因?qū)е碌膿p害沒有具體的區(qū)別，所以很難對損害進行對癥下藥，常常把靜電損害當成其他緣由導致的，結(jié)果使得靜電危害繼續(xù)存在，所以說靜電危害具有復雜性的特點。

二、電子產(chǎn)品制造中靜電防護工作要點

1、防靜電工作區(qū)設計與施工質(zhì)量要達標

防靜電工作區(qū)（EPA）是指配備各種防靜電設備和器材，能限制靜電電位，具有明確的區(qū)域界限和專門標記的適于從事靜電防護操作的工作場地，以廠房為例，EPA設計內(nèi)容包括地面、墻面、吊頂、門窗防靜電方案設計，EPA接地系統(tǒng)設計，EPA溫濕度控制方案設計，靜電防護用品的配備與選擇，設計方案內(nèi)容應符合國家、行業(yè)的規(guī)范標準要求，并且經(jīng)過專家評審。

2、工作區(qū)環(huán)境濕度控制要合適

降低靜電的一個簡單經(jīng)濟有效措施是把環(huán)境濕度控制在40%或更高，當空氣中濕度相對高時，大多數(shù)塑料表面因吸附著一層薄的導電水層，使表面電導率有所增加，這不僅有助于防止靜電產(chǎn)生，還有助于耗散靜電荷。而環(huán)境濕度較低時更易產(chǎn)生靜電，有資料表明，在相對濕度低于30%以下，一些原可以作為靜電防護的材料，如純棉制品同樣可以產(chǎn)生靜電，降低了靜電防護的有效性。環(huán)境濕度控制不宜過高，應兼顧濕敏元器件的管理要求和人體的感受，環(huán)境相對濕度保持40%～70%比較合適。

3、做好靜電防護系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測工作

1）配備必要的靜電測量工具。常見的如地電阻測量儀、兆歐表、手腕帶測量儀、表面電阻測量儀、靜電測量儀等測量儀器。

2）編制詳細的靜電測量文件，明確測量方法、周期及指標，測試人員須經(jīng)過培訓和學習并且掌握正確的測量方法，嚴格按照文件規(guī)定進行測量，對測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析并作為后續(xù)改進的依據(jù)。

3）對生產(chǎn)設備、測量儀器、工具工裝進行定期檢查與測量，以保證它們不產(chǎn)生破壞性的電能。同時，對設備、測量儀器、工具工裝做好日常保養(yǎng)工作，防止因長期使用導致其性能下降而引起靜電損害。

4）定期檢查各種接地方式是否連接正確及接地部位是否氧化，狀態(tài)是否良好，包括廠房、生產(chǎn)線、設備、工具、貨架等有接地要求的設施。

5）定期檢測靜電防護品的有效性，如防靜電服、帽、鞋、手套及腕帶，靜電工作臺面、椅面，防靜電地面、地板和地墊，防靜電周轉(zhuǎn)器具（車、架、盤），防靜電包裝材料、離子風機等物品的有效性，并做好日常保養(yǎng)維護工作。

6）嚴格靜電測量儀器的管理。靜電測量儀器由專人保管及使用，定期到鑒定部門進行鑒定，建立測量儀器的校準檔案記錄，超出鑒定有效期應及時送檢，無校準合格標識的不能使用。

7）跟蹤目前靜電防護產(chǎn)品發(fā)展，引進先進的靜電監(jiān)測、保護設備，完善與加強現(xiàn)有的靜電防護系統(tǒng)。

4、嚴格現(xiàn)場管理做好“5S”工作

做好工作現(xiàn)場的“5S”管理，定期檢查在防護區(qū)內(nèi)或附近是否存放普通塑料、絕緣膠帶、紙盒等非防靜電物料；在防護區(qū)內(nèi)是否將各種靜電防護品定點放置，是否將非靜電物品遠離靜電工作區(qū)定點放置；保證作業(yè)現(xiàn)場清潔整齊，保持各種靜電防護用品、工具、設備等內(nèi)外清潔；嚴肅生產(chǎn)紀律，保證生產(chǎn)人員各司其職，無閑雜人員存在；對于不可避免的外來人員，先要宣傳靜電防護制度及注意事項，在專人陪同下沿參觀通道進入指定區(qū)域工作，避免其對生產(chǎn)的污染及干擾。

5、重視對電子產(chǎn)品靜電失效原因的分析，建立靜電失效案例數(shù)據(jù)庫雖然大多數(shù)靜電損傷不易被傳統(tǒng)顯微鏡發(fā)現(xiàn)，通常需要掃描式顯微鏡進行分析確認，比較費時、費事和費錢，但是通過對產(chǎn)品靜電失效原因分析，建立靜電失效案例數(shù)據(jù)庫，掌握電子產(chǎn)品的靜電失效的原因、規(guī)律，可以為在產(chǎn)品設計、制造過程中改進靜電防護手段與措施提供依據(jù)，也可以為分析質(zhì)量事故提供參考，數(shù)據(jù)庫中的案例還可以作為靜電防護培訓的資料素材使用。雖然目前一般電子制造企業(yè)還難以建立失效分析實驗室，但是可以聯(lián)合科研院所、大學、獨立實驗室等方式進行合作研究，成果共享，不斷提高企業(yè)靜電防護工作的效能。

三、結(jié)語

因為靜電是肉眼看不到摸不著的物質(zhì)，所以對于靜電的發(fā)生大家都會感覺非常突然。因此靜電防護工作的難度是非常大的，要根據(jù)靜電的成因進行研究，同時還要對靜電的消除方法進行研究，從產(chǎn)生和消亡兩個角度對其討論。在防止靜電產(chǎn)生方面主要要從設備的材料選擇上不易產(chǎn)生靜電的材料，在消除靜電方面要從正負電荷相互中和的角度進行有效的處理。本文對于靜電防護的分析和闡述具有普遍的應用價值，希望能給相關(guān)行業(yè)提供借鑒。

參考文獻：

[1]張樹謙.靜電防護體系建設和認證對電子制造業(yè)的作用[J].中國電子商情（基礎電子）.2012（07）

[2]王麗輝.LED在使用過程中的靜電防護措施[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊）.2011（11）

[3]季啟政，劉志宏，張書鋒，郝慧萍，高志良.一種基于PDCA法則的靜電防護管理模式[J].標準科學.2012（12）