电器产品生产中静电危害防护

王晓东

摘 要：在电子产品的研制及生产制造过程中，随着电子设备整机的小型化、便携式、多功能、数字化、高可靠性和高性能等方面的需求不断提高，对元器件的小型化、集成化以及模块化的要求也越来越迫切，这对电子产品的静电防护技术提出了更高的要求。静电防护技术应该越来越受到重视，而不能回避或忽视，归纳起来有以下几个原因：（1）采用的电子元器件本身存在静电敏感结构；（2）当前元器件的尺寸越来越小；（3）新型的特种元器件大多数均为静电敏感元器件；（4）各种高分子材料越来越被广泛采用。文章阐述了静电的产生、静电对元器件的危害、防静电的对策及防静电管理的要求。

关键词：静电释放（ESD）；防静电；对策；管理

1 静电的发生

物质都是由分子组成，分子是由原子组成，原子中有带负电的电子和带正电荷的质子组成。当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电，而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电。若在分离的过程中电荷难以中和，电荷就会积累使物体带上静电。所以在很多运动的物体在与其它物体接触与分离的过程（如摩擦）就会带上静电。固体、液体和气体多会带上静电。如在干燥的季节人体就很容易带上很高的静电而遭受静电电击。

2 静电的特点

特点： 特点：

◎表面带电 ◎全体都带电

◎带电电压虽然高，破坏能量小 ◎带电电压虽然低，破坏能量大

例：塑料制品 例：金属制品

总的特点：

◎湿度增高的时候，带电电压会降低

◎固体/液体/气体全部的物质都带有静电

3 静电的电量标准

带电量的标准：带电量大小的标准用人体的带电量与电击的关系来表示一下。如下；

人体带电单位（kv） 电击的程度

1.0 完全感觉不到

3.0 针扎似的痛感

5.0 手掌乃至手腕有麻木感觉

7.0 手掌强烈疼痛、也感到麻木

10.0 整只手疼痛并感到电流流动

12.0 整只手有强烈冲击的感觉

1KV以下的静电，人是感觉不到的，但是会成为制造现场各种各样事故发生的原因。

4 静电的危害

4.1 静电对电子元器件的损害后果是导致硬击穿或软击穿。

硬击穿（又称即时失效）是一次性的造成器件的永久性失效。因为对于硬击穿，一般可在产品的检测或调试过程中及时发现并予以调换。

软击穿（又称延时失效）是造成器件的性能劣化或参数的下降而成为隐患。而软击穿在初期是难以发现的，往往器件的性能参数更本没变化或稍有变化，但仍在正常范围内，并可正常工作，所以极易通过出厂前的检验而流人用户手中。在使用过程中随着时间的推移，到了一定时候这种软击穿发展成为元器件的永久性失效，大大影响了生产厂家的声誉。

4.2 静电在生产中的危害

4.2.1 由于吸着错误运送多张材料。

4.2.2 给工作人员带来不适感。

4.2.3 由于灰尘附着涂布不均匀。

4.2.4 对制造工程的危害。

总之静电放电（ESD）及电气过载（EOS）对电子部品的损害，造成不良或隐患及成本损失。

5 静电的基本对策

怎样才能有效地对电子产品进行防静电保护呢？我们知道防静电措施主要包括三大基本要素：第一，防止静电荷积聚；第二，建立安全的静电泄放通路；第三，确认并有效的监测防静电措施。这三个要素是有效的防静电检测手段。

防静电设备可分为中和类静电消除设备、监测仪器和测试仪器等。

在电气车间生产环境中，防静电要具体到每个方面，具体如下：

5.1 设备的接地

5.1.1 设备接地与人体接地要区分开。

5.1.2 治具货架面的半导电性化与接地。

5.1.3 静电会着灰尘的离子去除器（离子，气枪离子风箱）。

5.1.4 半导电性带（传送带）的接地。

5.1.5 计测器的对地接地。

5.1.6 烙铁的接地。

5.2 作业台，地板面的接地

5.2.1 作业台的地线接地（半导电性垫）。

5.2.2 作业区域的地线接地（不锈钢板，导电性P瓷砖）。

5.3 人体接地

5.3.1 防静电服的穿着。

5.3.2 穿防静电作业鞋。

5.3.3 手环佩戴。

5.3.4 作业椅子防静电套安装和用铁链接地。

5.3.5 使用防静电围裙。

5.4 周转箱材料架

5.4.1 导电性周转箱的使用（半导体部品·基板）。

5.4.2 导电性周转箱的使用（半完成品周转箱）。

5.4.3 导电性零件盒的使用。

5.4.4 指定导电性周转箱放置场所与接地（不锈钢）。

5.4.5 半导体架的接地（半导电性垫）。

5.4.6 材料台车的接地（半导电性垫，不锈钢）。

5.5 捆包

带电防止塑料袋和塑料薄膜的使用（基板，机芯，完成品）。

5.6 备品

带电防止备品的使用：圆珠笔（金属）、刀、指套、防静电刷、头巾帽子、防静电塑料皮。

5.7 湿度管理：希望能保持在50%以上。

6 结束语

静电释放（ESD）是造成电子产品工作失常或功能失效的一个重要原因，随着技术的发展和产品的复杂程度的提高，ESD对电子产品的危害也越来越被大家重视。从产品要求的整体情况来看，目前出口的电子产品大多数对ESD抗扰性有要求，达不到要求者被视为不合格产品，是被进口国禁止销售的；国内大多数产品及产品族标准对产品的抗ESD特性没有强制要求，但这并不是说ESD抗扰性不重要，电子产品的ESD抗扰性直接关系到该产品的适用环境（ESD抗扰性低的产品不适用于相对湿度低的环境使用），产品的性能（ESD抗扰性低的产品不可避免会影响产品的性能指标），产品的售后服务（ESD抗扰性低的产品容易损坏，不可避免的增加了产品的售后服务成本），产品的品牌形象（ESD抗扰性低的产品容易出现工作失常和损坏，用户会认为这样的产品不会是好产品）等，所以内销产品的生产商也逐渐重视产品的ESD抗扰性，从而提高产品的竞争能力。

防静电应该是一个完整的管理系统，需要各部门和各级管理层协同起来，保证防静电的各种管理措施落实到位，达到未雨绸缪，才能做到完全消除静电对生产中的产品危害。

希望本文能对关心电子产品的静电放电抗扰性的生产厂家和设计人员有所帮助，同时也引起那些对静电放电抗扰性不太了解的生产厂家和设计人员的重视。