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1、杭州科技职业技术学院信息工程学院毕业设计(论文)毕业设计(论文)题 目 电子产品的静电防护研究 专 业 应用电子技术 班 级 应电1601 学 号 2016010133 姓 名 指导教师 2019年 1 月 12 日 论文题目【摘要】 静电作为自然伤害源,给人类社会带来了巨大的损失和风险。另外,由于静电场的静电击穿和静电放电的其他影响,在电子产品的生产,运输,储存和转移过程中,静电击穿和静电场的静电放电等引起。如果产品失效,打火机会造成经济损失,而重型产品可能会造成人员伤亡。现如今,全球微电子技术正在不断蓬勃发展,多样化电子产品的迭代速度迅速提升。在此背景下,大规模甚至于超大规模的集成电路应运
2、而生,ASIC和超高级集成电路已广泛应用于各个领域 。近年来,由于航空航天和军事领域的特殊需求,各种微电子器件大大提高了电路的集成度,并实现了微功耗,高可靠性和通用性。这样开发的器件的电磁灵敏度大大提高,并且过电压电阻显着降低。但是正是这样静电的危害就越突出,因为静电带来的静电放电会产生各种电磁干扰。而又由于各种微电子器件的电磁灵敏度很高就会导致各种微电子器件的性能降低或者出错造成不必要的经济或者财产损失。在最近的几年下来因为静电的危害事故频发导致全球各地的不仅仅是电子工业损失巨大,还又在面料厂或者加油站等的地方导致事故的发生而且还危及到人员的生命安全。所以在世界各国方面的专家都在研究如何降低
3、静电带来的危害,而研究人员也同样在电子元器件的设计中加入静电防护的相关设计保证产品的安全行和使用寿命。【关键词】 静电 静电防护 静电放电 产品安全目 录引 言- 1第一章 静电 -21.1 什么是静电-21.1.1静电产生的原因-2 1.1.2静电的特点- 21.2 静电的危害- 61.1.1静电引力(吸附)-61.1.2静电的击穿与放电-71.1.2.1静电的放电-71.1.2.2静电的击穿-8第二章 静电防护的目的与途径-92.1 静电防护的目的-92.2 静电防护的方法 -102.2.1 预防和保护-102.2.2 人体的防静电-112.2.3 工厂车间的防静电-11第三章 防静电制品
4、的分类与应用- 12第四章 防静电系统-13结 论-14 致 谢-15 参考文献-16 附 录-17 引 言电子产品会使用在于各种复杂环境中。为了保证其可靠运行,电子产品设计过程中必须注意电子产品的保护,以提高电子产品适应各种工作环境的能力。而在这些潜在的危险中静电的危害又是不容小觑的,每年有成批的电子元器件由于静电带来的危害导致无法使用,造成的经济损失可达数亿。静电造成电子产品损害的主要手段一是静电放电,二是静电击穿。静电放电的电磁脉冲不仅会对电子设备造成紧张和滋扰,还会带来潜在的风险,从而降低电子设备的安全性,刺激巨大的工程混乱。静电击穿这可能造成电子产品的芯片损害导致其不可使用引发机器的
5、故障。因此所以在世界各国方面的专家都在研究如何降低静电带来的危害,而研究人员也同样在电子元器件的设计中加入静电防护的相关设计保证产品的安全行和使用寿命。第一章 静电1.1 什么是静电当电荷累积在物体或轮廓上时,它构成静电。也就是说,静电信号也分为正静电信号和负静电信号两种类型。当正电荷累积在物体上时,它构成正静电信号。当负电荷累积在物体上时,它会构成负静电信号,但无论是正静电信号还是负静电信号,当静电物体撞击零电位物体时(电荷转移发生在城市)当接地物体或具有电位差的物体时。静电的标志通常是指电荷在其发生和消失过程中表现出的标志。 生活中,人们通常会在脱毛衣时,在黑暗中听到霹雳的声音,通常还有蓝
6、光;当你在冬天见面时,握手当你触摸另一方时,你会突然感觉到指尖的刺痛感,如电击。1.1.1 静电产生的原因在自然界中有正负2种电荷,正负电荷彼此没有不同,因为外部影响如摩擦或各种能量的影响,如动能,势能,热能和化学能,都可能导致原子的正负极不平衡,从而使物体充电。静电一般是由摩擦引起的电荷摩擦形成的,并且还存在通过电荷的吸引而使电荷扩散的趋势。一般情况下,原子核中的正电荷,通常会和电子中的负电荷,进行相互平衡。因此它是不合理的。然而,如果电子通过外力离开轨道,导致不平衡的电子分散,则就像是导致正负电荷不平衡的过程。静电的产生就是通过2个物体(一般是固体)碰撞导致这2个物体身上的正负电荷发生移动
7、,一个物体身上的正电荷多就带了正电,而另一个物体身上的负电荷多就带了负电。1.1.2静电的特点静电的特点一般来说有以下几个:电压高:静电所带的电压一般就可以达到200000伏。而人体体内产生的静电一般也可以达到10000伏以上。不过正因为静电所带的电压很高所以静电对电子产品的危害是巨大的。泄漏慢:由于堆积静电的物体电阻率很高以是物体的静电泄漏实则很慢。例如人体电阻的平均值一般为2000左右,泄漏较慢。但是静电的累积又是不可避免,所以人在进行对电子产品的加工时根据轻重程度都要进行一定程度的静电防护措施。影响因数较多:比如产品的材质杂志、产品生产的物料特征、所用的工艺设备(形状、接触面积等)与工艺
8、参数、生产过程中的温湿度以及产品工作时的温湿度等。又因为影响因数多,所以静电的预防非常困难。1.2 静电的危害静电在日常生活中应该说是无处不在的,静电对于我们生活中有着不小的危害,例如静电可以改变人体的体表电位差。影响心肌系统的正常传导,诱发室性早博从而引起心律失常,这对于心脏有疾患者会加重病情。静电会释放小火花。会引起火灾引发爆炸。加油站易燃易爆场所应当注意,自助加油时要注意放电,加油过程中不要进车内也不要整理衣服。在电子领域中,所涉及到的静电障害,通常能够细分成两大类别:其中,主要包含基于静电引力而形成的浮游尘埃吸附,一般被称之为静电吸附;此外,包含基于静电放电而形成的介质击穿,一般被称之
9、为静电击穿。1.2.1静电引力(吸附)对于半导体元件而言,当其进行实际制造时,由于或许会广泛运用到由石英和高分子材料制成的仪器和材料,绝缘性能很好,并且在使用时会在器件的表面进行一些不可避免的的轻微的摩擦。这样会使静电电荷不断累积,导致电荷量增加。并且又会静电的机械效应,在这种情况下,灰尘被吸引到部件的表面,并且小的灰尘可能影响半导体器件的性能。而且,不仅集成电路生产过程中半导体元件的静电吸附也是大量下降率的主要原因。因此,在生产过程中必须保持周围环境清洁,必要时,必须在无尘环境中进行生产,操作人员需要穿静电服等。所有工具和环境必须采取一系列防静电措施。不仅在电子工业中,而且在电影和塑料工业中
10、,静电吸引都会导致薄膜和薄膜变得可以相容,导致薄膜或CD塑料盘被灰尘污染,这会影响薄膜和CD的质量;在印刷中静电吸引会使纸张束不对齐,使叠印位置不准确,使纸张表面严重污染,甚至造成纸张粘连,影响生产。1.2.2静电的击穿与放电在电子领域中,产生静电的因素众多,其中,最为常见的静电来源是人体本身,这主要有3个原因:人体的接触面积大,活动范围广容易接触其他带电物体。人体与大地之间的电容低,大约150PF,因此能产生很高的静电势能。人体一般能看作是良导体所以容易在静电场中感应起电,并且造成全身起电。1.2.2.1静电的放电ESD以非常高的强度非常快速地发生,并且通常产生足够的热量以熔化半导体芯片的内
11、部电路,并且在电子显微镜下向外吹出的小弹孔导致立即且不可逆的损坏。更严重的是,只有十分之一的危险是如此糟糕,以至于最后测试的整个组件都失败了。在其他90的情况下,ESD损坏仅导致部分退化 - 这意味着损坏的部件可以在不事先通知的情况下通过最终测试,并且在运送给客户之后仅发生过早的现场故障。结果对制造商可以纠正任何制造缺陷的地方最不利。静电的放电形式与带电体的形状有关。电压和材料通常与以下四种形式有关。电晕放电:电晕放电:在带电体周围产生尖端,曲率半径小,因为电场强度高于电离场强度,它是电晕放电,伴有轻微的吱吱声和弱薰衣草光。与恒定放电情况相比,电晕放电可以照常使用,没有点火损坏。电刷放电和传播
12、型电刷放电:绝缘体轮廓中产生的声音和光的多分支放电。当绝缘体的背面与金属导体紧密接触时,绝缘体的前侧将呈现扩展型电刷放电。可以在统一的绝缘体上产生重复的刷子放电或扩散型刷子放电。刷形放电不可避免地受到点火损坏;散布式刷子放电点火的风险很大火花放电:火花放电是指在带电体之间发生一次放电。在火花放电期间会有明亮的闪烁和爆裂声。它的着火风险非常高。雷电放电:是一种闪电般的放电,由大量悬浮在太空中的高密度带电粒子组成。1.2.2.2静电放电的硬损伤与软损伤从静电放电方式的角度来看,其对多样化电子设备产生硬损伤的关键元素,在于该方式释放的能量及其相关元器件所表现出的静电敏感度,除此之外,和静电源及其敏感
13、器件彼此之间所表现出的能量耦合方式等方面密切相关。实际上,静电放电方式还会对多样化电子设备产生软损伤,这种损伤在计算机中通常被称之为软件故障。一般情况下的软件故障,都由程序运行故障开始,当静电放电结束后,计算机会接收其所产生的电磁脉冲能量,在此期间,微处理器内部的寄存器,将会在内容上发生较大的改变,或者在程序指令中存在一系列的存储比特变化,直接造成程序步入死循环。除了程序运行故障之外,最为典型的即为输入故障或者输出故障。事实上,由于静电放电而形成的尖峰干扰,将会使得计算机在实际输入过程中或者输出过程中产生瞬态错误信号,这些错误信号彼此连接,将会持续扩大错误通信范围。值得一提的是,数据存储故障也
14、较为常见。由于静电放电而形成的电磁干扰,将会直接造成存储器内部的相关数据,产生相应的改变,即使这些改变在当下并不明显,却也为系统的后期错误,起到了潜移默化的作用。静电放电通常是由两个物体或材料的接触或分离从而引发的。在工业和生活中最常见的静电放电是由两种固体之间的摩擦产生的。因此,当人体不采取静电防护措施时,贸然的接触电子元件时就容易的会产生静电。之后静电放电就会破坏元器件并导致产品损坏,造成损失。1.1.2.2静电的击穿通过静电击穿方式,而造成诸多元器件产生一定的击穿破坏,这在电子领域中是极为常见的,会致使电子产品质量下降。静电放电会造成电子元器件也就是通常说的静电击穿,静电击穿又分为硬击穿
15、,软击穿这样的两种方式。硬击穿:能够直接造成相关器件在实际输入或者输入过程中,出现短路击穿或者开路击穿的现象,通常被称之为硬击穿。软击穿:能够加速器件实现机能劣化,并持续降低相关指标参数,埋下妨碍隐患。对于软击穿而言,由于其无法保障电路的稳定性,并且研究难度相对较大,故此,极大阻碍了技术工作者查清产物妨碍的原因。此外,在大多数情况下,即使设备受到软击穿,也能进行正常工作,性能并未受到直接的影响,甚至于能够通过出厂检验。然而,这类设备在实际使用的过程中,很可能无法保障自身具备的良好性能,在某个瞬间就会失效。实际上,频繁的软击穿,将很有可能引发硬击穿,从而影响到产物的质量,并阻碍相关设备的正常运行
16、。在电子领域中,最为典型的静电危害,即为静电击穿。当处于强电场环境下,由于电场强度的持续增强,将会使得正负电荷不竭堆集当超出一定的范围,此时,电介质将会由绝缘体或者半导体,直接转化为导体,并伴随着介质产生不同程度的热破坏。这就是所谓的电介质击穿。通常情况下,介质击穿主要细分成3种形式,详细如下。热击穿:对于相关电子元器件而言,如果其介质发生事情时,则此情况下,假设热击穿消耗发生的热量远大于介质向四周披发的热量,那介质表现出的实际温度将会逐步提升,并伴随着导电量的持续递增。这样的情况下电子元器件的介质将会发生热破坏。化学击穿:如果将多样化电子产品,放于高压环境中,则强电场将会在其内部或者附近的小
17、孔,进行碰撞从而激发电离,并形成臭氧及其二氧化碳,直接降低电子产品含有的良好绝缘机能,进而影响介质。电击穿:实际上,电击穿的本质即为介质,通过强电场来感应诸多电子产物,并由发射自由电子的产物触发。 随着电场强度的增加,自由电子急剧增加,使得产品介质的绝缘功能被粉碎,使得电击穿实际上累积了电荷累积,从而可以通过避免积累来避免电荷击穿 电荷 击穿电压通常称为击穿电压,临界场强称为击穿场强。通常情况下,静电击穿一般源自于静电放电,不过静电的击穿对电子元器件的损害更大而且更不容易修复因此在进行电子元器件的加工或者组装时更需要的是防止静电击穿的发生。而在工厂发生的静电的击穿一般都是由于人体直接接触,导致
18、人体的静电击穿元器件,致使元器件损坏。或者是由于元器件之间的相互碰撞产生静电导致事故的发生。因此在大型的电子元器件的加工厂中一般会进行一定的静电防护的培训和一系列的静电防护措施,降低静电的危害,保证人员与器件的安全。第二章 静电防护的目的与途径2.1 静电防护的目的静电防护的目的是为了保护人员和产品的安全,一般来说进行电子产品加工的人员都要进行相应的静电防护的培训。减少由静电引起的元器件的损坏,提高产品的合格率减少成本,提高效率。其防范原则主要分为(1) 抑制静电的产生(2) 加速静电的泄漏(3) 进行静电中和等。在人穿非导电鞋时,会在行走等活动中会积蓄电荷,并可达到千伏级甚至万伏级的电位。在
19、毛毯上行走、脱衣等所发生最高电位也可到达2千多伏。而此时如果正在进行电子产品的装配那么很有可能会击穿电子产品的元器件,导致元器件的损坏。所以一般在进行操作的情况下装配人员必须进行静电防护的一系列措施。减少元器件的损坏,降低成本,提高出厂率。2.2 静电防护的方法在当下的现实情况下,研发工作者在针对诸多电子产品,进行实际设计的过程中,通常会重点考虑静电防护方面是否满足实际要求,使得相关电子产品能够具备相对良好的抗静电能力,使其使用寿命增加和组装难度下降。基于产品的加工,测试,储存,调试及其保养方面,全体工作者应该接受静电保护方面的系统培训,培养自身严谨的静电保护意识,切实规避静电破坏现象的发生。
20、当前时期,电子在组装生产的过程中,一般不会发生静电现象,但静电的产生不是危险的。由于静电累积的控制和防止静电放电,真正的危险在于静电的累积和由此产生的静电放电。其中静电放电会导致元器件被静电击穿从而报废,故此,静电放电尤为关键。然而,常见的静电防护手段,大多都是为了避免静电荷积聚,或者相对安全的泄露已经积聚的静电荷,使电子元器件始终处于在某个安全电压的范围内。导体带静电的防护手段对于某些导体部件而言,通常都会形成静电。例如:生产线及其仪表外壳等,在此情况下,需要提供相应的通道,以备于及时释放静电,这就是所谓的接地。合理的接地能够帮助带电体表面积聚的静电,平稳放电并快速引入地下,避免了敏感元件的
21、放电。 在一般工厂的防静电系统中,需要有人设计建造独立的防静电接地电缆,使防静电接地线严格地与电源接地线分开,必须做到不能接触,否则这个防静电系统基本就是瘫痪的。 对于某些不得不进行静电保护的导体而言,需要将其连接至防静电接地电缆。非导体带静电的防护手段由于电荷无法在绝缘体表面实现流动,故此,接地方法并不适用于绝缘体,在此情况下,绝缘体应该选择电荷中和等基本方式。例如,QP-S35A智能离子风杆,静电消除器及其离子风杆等,均能够形成正离子与负离子相互中和的静电,当处于无法进行接地放电的地方时,比如高速贴纸。靠近胶片头部,一般情况下,都会产生相对良好的防静电效果。值得一提的是,静电消除器能够基于
22、多样化表面活性剂进行擦洗,从而使得绝缘物体表面存在的静电消失。湿度和温度对于ESD来说都是有一定影响的而且影响的程度还不低。在相同的大气环境中,较低温度区域将具有比较高温度区域更高的相对湿度,并且湿度的增加将增加非导体材料的表面传导性和空气传导性。在一般工厂内的湿度大量增加后,那些积聚在绝缘的物体表面上的静电荷就可以更快地泄漏到空气中,降低绝缘的物体的带静电量。从以上我们可以看出,如果处在低温度、高湿度的环境下,将更加有利于静电的常规防护工作,从而切实降低静电现象的产生,这种方法是极为科学合理的。此外,静电屏蔽的本质为屏蔽措施,适用于容易产生静电的设备,部件和仪器。使用屏蔽层隔离外部静电并有效
23、地将屏蔽层接地。2.2.1 预防和保护因为静电造成的损伤几乎是不可逆的所以靠维修基本是不可能玩成的,所以防静电一般都以预防为主,而在工业生产中人体一般都是最大的静电源头,因此人体的防静电是至关重要的。除了人体之外工厂完成电子元器件的生产之后对元器件之间的静电防护也很重要,元器件与其他物品之间的碰撞也有可能产生大量的静电荷造成损坏。所以工业生产中一般要做到人体的防静电与工厂车间的防静电。2.2.2 人体的防静电在工厂车间的正常工业生产中人体可以看作是一个巨大的静电源,因为人体会在工厂车间中不停走动累计静电荷,所以人体的静电防护是非常重要的。如果不进行人体自身的静电防护在进行工作不管是对于人自身还
24、是电子元器件来说一般都是非常危险的。不仅可能会造成生产的相关电子元器件,由于静电放电而产生击穿损坏现象,而且可能会由于静电吸附,而造成元器件表面附着大量灰尘导致电子元器件的运行出现故障或性能下降,还有可能导致人体遭受电击危机人的身体安全。如果边上有危险物品还可能导致火灾或者爆炸引发重大事故。一般来说人体的防静电措施是穿戴防静电装备比如:静电手环,静电服,静电鞋等。如果必要还需要在特定的工作桌椅上进行作业。尤其是静电手环它可以帮人体迅速的泄流出大量的静电荷,但是必须符合静电手环使用守则。否则静电手环的效用近乎于0。2.2.3 工厂车间的防静电对于生产电子元器件或者电子元件的加工厂来说对与在工厂车
25、间内的防静电措施是相当重要的,而怎么在工厂车间内做到防静电就是一个关键了,一般来说工厂车间内部工人走动多所以需要工人穿戴一整套完整的防静电制服,并且工厂车间的地板需要采用防静电地板。然后工厂内的器件在特殊情况下需要采用防静电的货架,防静电桌椅,防静电推车等。一般来说就是三种方法:接地,隔离,中和1、接地对于怎么减少导体上产生的静电荷数量来说,一般工厂的做法是接地。由于人体的本质为导体,极易形成静电源。故此,人们应该尽可能不暴露敏感的抗静电组件或者静电荷。在现今的电子领域中,应用最为广泛的接地装置,即为静电手环,这是由于,其重量与体积相对较轻,易于佩戴,并且能够有效泄露人体中积聚的静电荷。实际上
26、,若想切实发挥出静电手环的实际功效,只需要将其与皮肤进行频繁接触即可。对于皮肤相对干燥的工作者而言,建议涂抹适量的防静电手霜,确保静电释放的流畅性。如果静电手环的效果不够,还能通过鞋类接地进行辅助。2、隔离隔离是用一种绝缘体使两个物体之间防止发生碰撞导致静电荷的累积。静电放电和击穿的最佳方法就是隔离:在两个器件之间放置具有绝缘效应的物体或在器件表面涂上绝缘材料。由于接地不能去除静电,因此必须将敏感元件和元件之间相隔离,使元件之间不能相互碰撞,运输和处理区域中的传统塑料,防静电泡沫和其他类型的绝缘体是将产品与绝缘体隔离的最佳方式。隔离也可以通过限制对整个工作区域或工作站的访问来完成。最后,本文阐
27、述了法拉第杯效应,即在由多元化导体材料而制备的容器中,将不能存在任何的静电荷。故此,当对相关电子元件,进行实际运输或者存储的过程中,将主要应用到含有法拉第杯特性的容器。3、中和中和非常重要,因为接地和隔离绝对不会从合成布料或传统塑料纤维等绝缘体上释放电荷。而电离却是可以做到这一点。一般来说离子是存在于空气中的简单带电物质。而且离子由天然能源产生。它们包括阳光,照明,明火和辐射。基于离子发生器,将能生成数万亿计的离子。其基本原理在于利用高电压,形成能够平衡的混合带电离子,再通过风扇的作用,帮助离子漂移于物体表面进行中和。是绝缘体身上的静电荷在短时间内电离这样可以极大的降低物体的风险。 但是需要注
28、意的是通过电离中和不能完全代替接地或隔离,电离只能降低静电放电事故的可能性或风险。第三章 电子产品中的静电防护3.1 电路的防护设计因为静电的无处不在,在电子元器件不止在生产时会受到静电的影响,在工作时也会因为静电的原因导致性能的下降,所以在研发人员研发时一般会在设计产品时考虑静电的防护的问题,在产品上一般会有特殊的静电防护设计。一般来说静电防护设计是为了降低电子元件对于静电的敏感度,降低静电放电或击穿对于元件的伤害。研发者一般会设计安全合理的防护网络,切实保障电路的稳定性,然而,通常情况下,防护网络无法完全抵御静电带来的实际危害。在大多数情况下,若想切实保障研发工作者,在针对防护网络进行实际
29、设计的过程中,具备卓越的防护功能,能保护电路或芯片不过多受到静电的影响,是电路或芯片的工作性能不过多的下降。通常要考虑到的一般有下面这几个要素:1.对于静电敏感的元器件或电路(特别是在电路接口中输出或输入的地方的元器件),是否需要用特定的防护电路使此类元器件与电连接器相连;2.在电路中的半导体元件是否对静电敏感,是否需要防护电路的保护;3.防护电路是否能达到要求能较好的防护静电带来的危害,是否能有效的坚持较长的时间能否达到预期的目标;4.在防护网络中,开关的速度是否够快会不会影响元器件或者电路的正常工作,能不能有效阻止静电危害。3.1 静电防护工作区的静电防护设计一般情况下,EPA又被称之为防
30、护区,主要致力于泄露已经积聚的静电。如果静电防电敏感的组件或者整机,在不处于防护包装内的情况下进行操作,EPA将能保障在不超过0.1秒的时间内,及时将积聚的静电进行泄露,从而有效进行静电防护。通常情况下,防护区主要由能够抑制静电电平的相关材料及其多样化设备共同组成,能够看作为永久特定区域,亦或为仅放置周边设备的临时区域。对于防护区而言,其在实际设计过程中,主要考虑到如下元素:其一,必须保证操作者在工作过程中的电气安全,尽可能规避人身电击事故,即使出现人身电击事故,也必须保障流经人体的电流不得高于5mA;其二,在防护区范围内,对于需要执行操作的相关静电放电敏感产品而言,应该持续提升其所具备的防护
31、水平,保障电气安全。当针对防护区进行实际设计的过程中,不仅能够利用单个设施,赋予全体静电放电敏感器件完全相同的防护水平,而且能够利用单个设施,赋予指定工位在当前时期执行操作的相关静电防电敏感产品,较为特殊的防护水平。然而,基于人员培训及其监控方面而言,第一种方法无需耗费高昂的建设成本,就能获得较高的实际收益,并且操作极为便利,然而,这就要求防护水平必须具备一定的适用性。对于防护区而言,其设计过程之所以相对复杂,是由于种种因素的局限性,其中,包含但不仅限于电子产品需要运用的工艺过程及其位置等。故此,若想获得良好的静电防护水平,则需要防护区含有相对完善的防护能力,假设某个防护区,尚未进行科学合理的
32、设计,则必将提升操作程序的复杂程度。实际上,如果防护区内部存在数个工作台,则必须实现分别接地,禁止在接地前进行串联,此外,应该选择接地电阻不高于2欧姆的特殊专用地线。值得一提的是,防护区及其工作台在设计过程中的基本结构,必须时刻保障在电气测试设备及其相应电动工具中,所涉及到的全部外部部件或者屏蔽件等,均保持在同等的低电位。3.3 环境湿度的控制若想有效减少静电,则最直观的方式,即将环境湿度保持在40% 以上,究其根本原因,是因为如果空气湿度相较对高,则大部分塑料的表面,均会吸附较薄的导电水层,从而切实增强塑料表面的实际电导率,切实规避静电的形成,并能够及时泄露静电荷。根据相关资料,能够得知,如
33、果相对湿度不高于30%Rh,则某些通常运用于静电防护的相关材料,例如:纯棉产品等,将会失去自身的既定效果,并产生静电。故此,当处于防护区范围内,通常情况下,需要将环境湿度保持在45%-75%之间,避免锈蚀以及诸多不良现象的发生。由于某些工序,无法在高湿度的情况下,进行连续作业,故而应该选择利用离子静电消除器,对多余的静电荷予以泄露。3.4操作过程中的静电防护操作的基本含义,即在进行检查、装配、修理、运输和包装等相关活动时,通过运用手搬运机器,针对多样化产品进行正常装运的活动。实际上,电子产品在进行正常操作时,所采用的静电防护手段,不仅涉及到静电敏感器件的日常采购与运输,而且涉及到静电敏感器件的
34、调试和包装等诸多环节。这就意味着,电子产品在全部生产环节当中,都应该对静电敏感器件或者部件等相关元器件,设定妥善的静电防护措施,使得电子产品尽可能规避由于静电放电而产生的不良影响,保障产品质量。对于多样化电子产品而言,其在进行实际操作时,应该秉持规范的静电防护要求。本文以静电敏感器件为例,首先,需要编写详细完善的操作规程,切实保障全体操作过程,均能受到良好的静电防护。总体来说,能够接触到静电敏感器件的工作者,必须熟练掌握相应的静电防护知识,对各种静电敏感器件的型号和保护常识对答如流;除此之外,关于静电敏感器件的具体操作过程,应该贴上相对应的警告符号,例如:采购任务书等;当操作工作者尚未完成必要
35、的静电防护措施时,或者静电敏感器件并不处在静电防护区范围内,则在此情况下,不得执行任何操作,例如:查看及装配等;值得一提的是,对于某些静电敏感器件而言,当对其进行必要的高低温或者老化试验时,应该预先将相关器件,放于存在接地保护配置的盒子中,才能执行试验;对于不遵循规定就进行保管的静电敏感器件而言,应该禁止其进入生产流程;拿取静电敏感器件时不得触摸引线端脚,装配带有静电敏感器件的印制板,不得使用电动起子;装好主板和插件板后,不得动用电钻或其它有射频电磁干扰的电动工具;调试含有静电敏感器件的印制电路板(PCB板)的组件、部件时,应当先接通整部件电源,才能添加信号源,当正式结束后,应该立刻关闭信号源
36、,并关闭整部件电源;当电源保持在开启状态时,禁止插拔电路板,并不得焊拆存在于PCB板表面的相关器件;此外,在静电敏感器件的表面,应该预先包装合适的导电材料,才能进行正常运输,当进行包装的过程中,需要格外注意不得触碰印制板插头,并且应该在指定位置贴上防静电警示标志。3.5静电防护的监控对于多样化电子产品而言,对其静电防护能力进行监控,能够保障其所具备的有效性,通过针对防护区的所处环境及其静电防护用品等诸多方面的有效性,进行实时监控,能够及时掌握相关电子产品所具备的静电防护能力,是否能够满足实际要求。以防护区的所处环境为例,其涉及到的相关参数,主要包含日常温湿度、温湿度计状态、纱布纱布清洁状态等诸
37、多元素,并始终处于有效控制的状态。定期检查防护区内或附近是否 存放 普 通塑料 、绝缘胶带、烟盒等非防静电器材,是否储存和使用磁性材料。就防护区的有效性而言,应定期检查防护区的接地状况,以保证接地有效性;定期检查防护区所运用各类设备的接地状态,例如:电烙铁表面的烙铁头和其外壳的接触情况是否良好。如果从相关静电防护用品含有的有效性来说,需要利用静电测试仪,对其进行定期检测,其中,检测产品涉及到工作服及其工具等。除此之外,需要定期检查工作者在实际操作过程中的规范性,确保工作者贴身佩戴腕带,并满足全部规定要求。3.6电子工业的静电防护管理若想切实保障静电安全,必须首先进行行之有效的静电防护管理。在电
38、子领域中,最为常见的静电危害,即对产品质量及其产品性能的危害。故此,当进行正常的静电防护管理时,应该优先秉持保障敏感电子产品在实际运行过程中含有良好可靠性的基本原则,力求维护产品的高质量,并采取一系列静电防护措施,制定出相对完善的监管体制和执行体系。此外,需要基于防止静电危害的主要内容,针对在诸多静电危害场所中,全体工作者的职位与基本职能,进行相对明确的规定,从而有效划分实际责任和个人权限。值得注意的是,静电防护管理措施应该含有简洁扼要的基本特征,并逐步规范化。通常情况下,静电防护管理主要涉及到静电检测管理、防静电环境管理及其静电防护教育培训等多样化方面的根本内容。其中,对于生产现场的正常防护
39、管理而言,主要选择定量管理的具体方式,通过一系列测试技术,针对诸多设备场所及其相应的防静电环境,进行更深层次的定量分析。本文以液体电阻率为例,当其处于1011 1015cm的范围内,并且其固体表面电阻及其相应的体积电阻,均超过108时,极易产生起电现象或者积聚静电现象,在此期间,应该选用适当的防静电措施。一般情况下,用于存放诸多电子元件的工作台或者地面,均需要具备良好的导电性,并需要保证静电泄漏电阻不超过108。假设人体静电允许值表现为50 V,则在此情况下,对于防静电地面而言,其所表现出的静电泄漏电阻也不得高于105。实际上,对于某些存在一定防静电要求的相关作业场所来说,其室内温湿度通常保持
40、在20 25的范围内,并遵循RH50%标准。除此之外,IC制造工厂等所涉及到的内部装修材料,应该选用导电性材料,对于参与元件制造的操作者,应该格外注重其着装规范。对于静电检测管理而言,其主要通过一系列的检测,对静电进行正确合理的判断,并实时了解相关设备和工序中可能存在的静电危害隐患,从源头遏制静电事故的发生。基于测试结果,能够针对相关防静电措施表现出的有效性,进行科学合理的评估。一旦出现静电事故时,需要首先基于模拟实验对其进行细致测量,并究其根本原因,从而有效预防此类事件的再次发生。除此之外,应该针对多样化防静电用品所含有的能效,进行定期检测,并基于企业在当前时期的真实状态,制定出运用于生产作
41、业的科学完善的电防护管理指标,例如:操作者的带电电位等。事实上,静电防护管理还需要向各种类型的操作者,进行针对性的静电防护培训,切实提升团队素质。静电防护设施能够被看作为硬件,而对于静电防护管理而言,则主要被看作为软件。两者之间相辅相成,为彼此的充要条件。故此,唯有将两者进行有机结合,才能在信息化的潮流下,尽可能规避静电危害,并有效提升电子产品的实际质量,切实保障电子设备含有的可靠性.3.7静电敏感产品的分级一般情况下,静电敏感产品,主要代表静电敏感电压不高于16000V的相关元器件或者部件等。同理,静电不敏感产品,则主要代表静电敏感电压超过16000V的相关元器件或者部件等。对于静电敏感元器
42、件而言,其通常细分为三个级别,其中,1级代表静电敏感电压处于0 1999V的范围内,2级代表静电敏感电压处于2000 3999V的范围内,3级代表静电敏感电压处于4000 15999V的范围内。相对于第三级的敏感产品而言,前两个级别的敏感产品,应用范围更加广泛。通常情况下,半导体器件以及薄膜电阻器等相关器件,均属于静电敏感器件,应该对其进行适当的静电防护。实际上,元器件自身的敏感度,和相关电子产品部件或者整机在静电放电过程中的敏感度息息相关。这意味着,当判定部件或者整机等所含有的静放电敏感度级别的过程中,不仅应该进行进一步的电路分析,而且需要判定在正常运行状态下相关敏感元器件的实际级别,以便给
43、出恰当的级别,为实施必要的静电防护提供依据.24第四章 防静电制品的分类与应用4.1静电防护器材对于静电防护器材而言,其通常应该满足两大条件。其一,应该具备相对良好的导电性,从而切实规避自身产生静电积聚现象,并实施泄露已经积聚的静电;其二,应该具备相对良好的电阻性,尽可能降低静电泄放的实际速度,这是由于,如果泄放电流相对较大,将很有可能会直接导致静电敏感器件发生破坏。在当前时期,电子领域中的组装过程,主要选择表面电阻不高于1 105cm的静电导体,亦或为表面电阻处于1 105 1 108cm范围内的静电亚导体,将其作为各类静电防护器材的主要材料。实际上,防静电器材主要涉及到:人体静电防护系统,例如:工作服及其手套等;防静电地坪;此外,还涉及到防静电操作系统,例如:在多样化工序中,和组件或者成品直接接触的工作台面、工具及其储运车等。总而言之,和相关器件直接接触的全部物品,甚至在高速运动的空间之中,都需要采取适当的防静电措施,来形成ESD保护区域。通常情况下,静电防护器材能够基于接地方式,将自身积