电子工程中的静电防护问题分析研究

马鑫

摘要：静电放电对元器件的损害后果往往是隐性的，在初期很难被发现，极易通过检验最后流入用户之手，在使用过程中随着时间推移，才逐渐发展成为元器件的永久性失效，从而导致整机质量的下降，大大影响了生产企业的声誉，并直接损害到企业的经济效益。本文对电子工程中的静电防护问题进行了探讨。

关键词：电子工程；静电；防护；措施

随着人民生活的越来越好，电子产品必不可缺。科技的进步促使电子产业的迅猛发展，在电子企业迅猛发展的同时，静电放电作为危害电子产品的重要危害，是不能忽视的。科学的治理以及严谨的管理培训制度可以减少静电带给人们的危害。有理由相信，随着科学的不断进步，针对静电放电会用更好的方法来解决。

一、静电的概述

静电经常出现在生活中，一般而言，不具有一定伤害。但集成电路、高分子材料的普遍使用，使得一些静电具有一定的危害性。因而，在必要情况下制定针对性的方法防护静电。静电的主要产生原理和物质的组织成分之间有着密切关系。通常情况下，物质不带电，当原子中的电子分配不均衡时，物质就对外表现为带电，这也就是静电。静电是一种极为常见的物理现象，在没有与电路接触时，不会产生太大危害，一旦接触电路，会产生电流。 二、静电的产生

1、摩擦产生。静电作为一种电能，是一种物理现象，一般存在于物体表面，是正电荷与负电荷在局部范围内失去响应平衡的结果。静电产生一般通过电子和离子的转移产生。当两个绝缘物互相摩擦时，一个物体上的电能随着摩擦转移到另一个物体上，另一个物体便失去电子，带上正电荷，而得到电子的物体带上负电荷。像塑料、毛毯、针织物及海绵物之间会发生相应摩擦，都可以产生大量静电荷。例如：化纤地毯上人的行走、印制电路中的塑料薄膜都使得人体携带几千甚至上万伏高的静电。除此之外，相同的物质之间接触也有可能产生静电，例如：金融与非金属之间的接触及摩擦会产生静电。并且，静电还与材料表面的清洁度、环境条件及表面大小等有关。

2、感应产生。静电场中的导体和电解质均会感应起电。当带静电的物体附近存有异体时，导体在静电场的作用下会产生相应的两极化。两极化的电介质在电力方向相对的两面出现大小及其相等却又极性相反的感应电荷，并且还有可能成为新的电场源产生的静电。

3、人体静电产生。电子组装产品中，人可以说是一种主要的静电发生源。人体静电主要是人的行动及人体，包括衣服、鞋子等和其他物体摩擦时，会产生带电体。此外，物体因剥离、断裂、高速运动及温度等等一些条件的影响会产生一系列静电。

三、静电的危害

1、静电放电能产生微小电荷，从而吸附电子原件中的灰尘，造成电子原件的寿命减半，从而影响电子产品的使用寿命，给企业带来严重负面影响。

2、静电放电容易形成剧烈放电现象，也就是日常生活中的电火花。但是，在工厂生产电子产品过程中，这种剧烈的放电现象容易造成人员伤害。据有关调查表明，静电可以在瞬间放电7000 伏特左右，足以将人电击致死。

3、静电容易形成对电子原件的磁干扰，影响电子产品的正常工作，导致电子产品效用失常，同时给电子产品的后期维修带来干扰。维修人员可能将电子产品工作失常的原因归咎于零部件的损坏而不是因静电效应而产生的失效。

4、静电容易形成细微的电火花，在生产加工过程中，许多原料都是易燃易爆的产品，这些产品一旦遇到电火花就会发生大爆炸，就會损害工作人员人身安全，产生危害。

四、电子工程中静电的防护措施

1、静电防护材料运用

静电防护器材需具备一定的导电性，有效减少静电，泄露对外电场的静电.，静电防护器材本身还具备一定的电阻性，静电泄放速度的限制，能够有效防止泄放电流过大，对静电敏感器造成一定迫害。当前，电子组装过程中使用到的静电器材一般为人体静电防护系统、防静电操作系统等等。总而言之，一些与器件基础的物体，甚至包括高速的运动空间，都需具备一些防静电措施，从而构成一个完整的静电防护区。静电防护器材能够通过防静电地线方法，将静电泄漏到大地，将电压降到100v以下的安全区，有效防止泄露时间过短造成的损害。

2、防护性电路加入

静电的防护过程中，经常会用到防护性电路，该电路的应用，增大了电子产品本身的体积，基于此，它在微小、高密度的电路中是不可行的。因而，防护性电路适应于一般电气。另外，工作桌上绝缘材料的减少也是一种行之有效的防静电措施，但因具备一定的局限性。因而，防静电进行防护的过程时，需要经过多方面的考虑与权衡，选择最为合适的防静电方法。

3、良好的接地系统

减少或防止静电荷积聚的机会以及搭建安全的静电泄放通路的基础，就需要构建良好的静电接地系统，静电接地是指将带静电物体或有可能产生静电的物体（非绝缘体）通过导电体与大地构成电气回路， 使它与大地处于同等电势位。其目的是在于加快静电流动与泄漏，使带电材料的静电荷得到有效且顺利地释放，以避免静电积聚。

4、环境控制

静电的产生及大小与环境湿度和空气中的离子浓度存在密切的关系。静电电势与湿度成反比，同时与在普通场合相比，空气越纯净的场所（如无尘车间）内，由于空气中的离子浓度低，所以静电更易产生。同样的动作在不同的湿度下，产生的静电电压可以相差一个数量级以上。但值得注意的是，并不是湿度越高越好，湿度过高会导致设备易结露水，因此湿度应控制在一个合理范围内，如30%～75%。

5、导体静电防护与非导体的静电防护

对于产生静电的导体部位提供相应的通道，使得导体中的静电及时泄放。如：设备、仪表外壳。导体部位的接地为静电提供了良好的泄放通道，还使得电体上积聚的静电荷能够顺利泄出，进而极快的导入大地。静电系统的防护中，可以独立建立防静电接地线，实现防静电接地线与电源接地线的严格划分。在绝缘体中，电荷不能够随意流动，因此无法采用同导体静电相同的接地法进行排除，因而，非导体的静电防护一般用到的是电荷中和方法。离子电风扇的采用，可以产生正、负离子，对静电源中的静电进行中和，采用那些无法通过接地来泄放的静电场所。同一大气层中，温度较低的区域湿度大，并且湿度的增加使得导体材料导率增加。空气导电性能的增强，使得绝缘物体表面上积蓄的静电荷可以更快地泄漏，可见环境温度越低，湿度越大，对静电的防护就越有利。在危险场所内，增加湿度和降低温度有效降低电能产生，并且该方法价格低廉。

6、提高工作人员综合素质

严格要求防静电工作人员在工作时，严格按照防静电标准进行操作。提高自身防静电的知识水平，此外，凡事进入工作区域的工作人员必须穿上防静电服和鞋子，不允许在静电敏感范围内随意脱衣服。当接触具有防静电要求的电子组装产品时，必须佩带防静电环，在规定的地方进行操作。此外，定期对员工进行培训，提高员工综合素质。

综上所述， 电子工程对我们日常生活环境所起到的重要作用， 同时也进一步了解了静电的各种效应对于电子工程的极大危害， 所以我们必须在切实意识到这一点的同时， 努力通过我们所能联想到的具体途径来做最好的静电防护， 保障电子工程安全、稳定的持续发展， 以推动整个社会和国家的进步。

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