电子产品组装中的防静电防护探讨

摘要：电子信息技术在近几年得到了飞速发展，不仅广泛的应用到日常生活所需的电子产品中，更是被高效应用到航空、航天以及航海等领域。在电子产品广泛普及的情况下，为保证产品质量达标，就需要从根本上来做好生产制造环节的控制，避免各类问题的产生。本文主要是针对电子产品组装中静电问题，总结确定静电产生原因，并探讨确定防静电防护策略，为提高电子产品组装质量提供保障。

关键词：电子产品；组装；防静电；防护策略

电子产品组装作业中最为主要的部分就是电路板，如果组装操作不规范产生静电，将会对电路板的元器件造成重大损伤，直接影响到电子产品性能。总结电子产品组装过程来看，存在较多不良因素会对电子产品的元器件受损，因此为保证电子产品质量，必须要对电子产品组装过程中产生静电的原因进行分析，且采取积极可靠的措施进行防护，确保各元器件不会受到影响。

一、电子产品组装静电产生原因

1.物体间摩擦

静电是通过电子或离子的转移形成的，为物体表面过剩或者不足的静止电荷，主要留存在物体表面，可以看作为正负电荷在局部范围内失去平衡的结果。如果两个相对绝缘的物体之间相互摩擦，其中一个物体中的部分电子就会转移到另一个物体上，且该物体为失去电子的状态，表面携带正电荷，而另一个物体则是得到电子，表面携带负电荷，进而就产生了静电，如图1所示[1]。不仅不同物质之间摩擦会产生静电，相同物质摩擦也会产生静电，且所产生的静电量是以物质自身以及物体表面清洁程度、光洁程度、环境条件、表面大小以及摩擦分离速度等相关。

图1 摩擦产生静电的过程

2.感应起电

如果静电场中存在导体或者电介质，便也会感应产生静电。假如带静电的物体附近存在导体，则在静电场的作用下，该导体便会发生极化，并在极化后电介质在电力线方向相对两面出现大小相等但是极性相反的感应电荷，成为新的电场源形成静电[2]。如图2所示为感应产生静电的过程。

图2 感应产生静电过程

3.人体带电

电子产品组装过程中经常会因为各种原因产生静电，而人体就是主要的静电发生源之一。人体静电主要是因为行动过程中人体与衣服、鞋袜以及其他物体之间产生的摩擦、接触分离、静电感应，或者是人体直接接触发电电体而存在静电，产品组装时机会对元器件造成不良影响。

二、电子产品组装静电防护方法

1.导体静电防护

对于导体带静电的问题进行防护，即结合以往实践经验，对存在可能产生甚至已经产生静电的导体部位進行处理，包括生产线、屏蔽罩、设备以及仪表外壳等，均需要设置专门的通道来促使静电有效泄放，最为常见的就是进行可靠接地，避免静电影响到电子产品的正常组装。接地设计能够将带电体上积聚的静电荷顺利泄入到地下，以免对元器件放电造成损坏。一般在电子产品生产车间，均需要设计专门的防静电系统，并设置独立防静电接地线，将其与电源接地线有效分开，与静电防护导体有效连接，例如可直接将设备外壳与防静电地线进行连接，保证良好的防护效果[3]。

2.非导体静电防护

如果是针对非导体的静电防护设计，因为电荷无法在绝缘体上流动，无法采用与导体静电防护相同的接地方式处理，而是要采用电荷中和的方法。例如离子风扇能够产生正、负离子，可以有效中和静电源的静电，适用于无法接地设计的静电场所，能够产生良好的静电防护效果。另外，还可以选择应用静电消除剂，以表面擦洗的方式来将仪表等非导体表面存在的静电去掉。其中要注意环境条件对静电的产生与重要影响，对于相同大气环境中的物体，温度更低的区域相对湿度会更大，并且随着湿度的增加非导体材料的表面电导率也会增大，空气导电性增强，非导体材料表面积聚的静电荷能够更加快速的泄露。这样就表示低温、高湿的环境更有利于静电防护，在实际操作中，在不影响电子产品元器件的前提下，可以适当的增加湿度和降低温度，以免产生静电，相比其他防护方法不仅效果良好且成本低廉。

3.静电有效检测

通过可靠的检测来有效掌握电子产品组装过程中静电产生的主要区域，并综合各项条件判断产生原因，进而采取有效措施来进行防护，将静电带来的影响控制到最低。以可靠的检测结果作为支持，对需要静电防护的区域进行确认与量化，有针对性的来进行人力与物力的集中，使得资源分配最优化，减少不必要的成本支出[4]。在电子产品组装的生产过程中，需要做好各项静电负荷的密切关注，包括电荷量、静电电位、电阻率以及电场强度等。其中，电荷量现场检测难度大，可选择以物体表面静电电位的检测结果为依据确定防护策略。实际检测时刻选择非接触式静电电压表，不接触被测物体，以免影响静电检测结果。

4.静电防护器材

除了采取上述方式来进行静电防护以外，还可以选择专业器材来进行静电防护，为电子产品组装创造良好条件。一般在选择静电防护器材时必须要满足两个基本条件，一是具有导电性，既要减少自身静电的产生，又可泄露外电场静电。二是具有一定电阻性，降低静电泄放速度，以免泄放电流过大损坏静电敏感器件。一般电子产品组装生产中可选择表面电阻1×105Ω·cm以下的静电导体或者表面电阻为1×105～1×108Ω·cm范围内的静电亚导体作为静电防护器材材料。比较常见的静电防护器材如防静电腕带、工作服、帽子、鞋袜以及手套等，车间内设置防静电地坪以及防静电操作系统等。应用静电防护器材还可以与防静电地线进行可靠连接的方式，及时将静电泄放到大地中，一般泄放时间控制在1s内，电压降到100V以下的安全区，避免因为泄放时间过短、泄放电流过大造成元器件损坏。通常情况下可以采用1MΩ的限流电阻来与防静电地线连接，且控制泄放电流不超过5mA，达到最佳静电防护效果。

结束语：

对电子产品组装中产生静电的问题进行分析，总结静电产生的各类原因，然后根据实际生产特点和防护需求，对比选择适应性最强的静电防护措施，以免产生的静电对电子产品的元器件造成损坏。在实际生产中必须要提高对静电防护的重视，不断加深对防静电方法的研究，争取为产品组装提供更大保障。

参考文献

[1]胡长亮.电子产品组装过程常见失效机理及预防措施[J].电子技术与软件工程，2018（08）：104-105.

[2]殷壮.电子产品组装中不良原因的分析及其处理[J].科技资讯，2017，15（29）：125-126.

[3]魏绍华.电子产品组装中的防静电防护[J].佳木斯职业学院学报，2015（05）：392+395.

[4]杨修岭.论电子产品组装中的防静电防护[J].电子世界，2012（17）：45-46.

作者简介：刘志通（1969-），男，助理工程师，2010年毕业于北京交通大学，主要从事电气产品组装工艺与管理工作。

（作者单位：北京天地玛珂电液控制系统有限公司工艺装备部）