论述电子工程中的静电防护

论述电子工程中的静电防护

李景庄

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摘要：现代的工作、生产和生活中的各个领域中都离不开电子设备，电子设备作为一种社会生产力已经和国家的经济发展密切联系，但是电子设备因为其材质的原因是静电的高发地点，尤其是干燥多风的地区，受到气候的影响电子设备受到静电危害的程度就更深。本文对静电的产生做了分析，并且讨论了它的危害，最后阐述了如何进行有效的静电防护。

关键词：电子工程；静电；静电防护

信息化时代的到来，使得电子产品融入到人们的生产生活当中，电子设备的生产企业也越来越多。各个领域当中都大量使用电子产品进行工作，电子工程广泛应用到了生活的每个角落。电子产品在展现其强大的功能的同时，也有其比较脆弱的一面，比如说电子产品容易受到电磁波的干扰，这个方面可以通过先关技术来解决。但是电子工程受到静电的影响非常严重，又因为静电的产生不同于电磁波那么有规律可循，所以静电危害在电子工程中必须引起重视。每年，因为静电危害导致的设备损害给工程带来了巨大的损失，静电的累积性还容易导致无征兆的设备损害，甚至火灾，会给人们的生命财产安全带来巨大隐患。所以一定要重视静电的防护工作。下文所述，仅供参考。

一、静电的产生与危害

静电的实质是电荷在材料内部或者材料表面进行定向的移动。两种不同的材料互相接触，它们之间的小于一定的距离，如10-25cm时，由于隧道效应，两种材料内的电子穿过界面而相互交换。当交换达到平衡时，材料间将产生一定的电势差，界面两侧出现了等量正负电荷。若把接触后的两种材料分开，两种材料将分别带上等量正负电荷，这就是静电产生的基本原理。

静电危害与一般防雷或电磁干扰有一些不一样的特点。和电磁波干扰不同，静电的主要危害特点是有隐蔽性、潜藏性、累积性、随机发生性和复杂性。具体说来，静电在发生的时候，因为其看不见摸不到，在静电发生并且没有发生大规模的物理性破坏的时候，其实已经对设备中的某些零件产生了作用，使得相关的元件的受到伤害，所以说静电危害具有隐蔽性的特点；第二点，由于静电的电量并不是所有的都非常大，所以常常会出现对零部件局部损伤，不能一次导致零部件失效，但是会减小零件的使用寿命所以会使得设备在一段时间内总体工作性能下降，另外，多次静电发生，每次对零件进行坏，零件的使用寿命会继续减小，因此说，静电的危害有潜藏性和累积性的特点；根据静发生的原理可以知道，静电的产生对于物体没有具体的特定的要求，所以说电子工程中认可一个部件都可能在一定的条件下发生静电反应，所以所，静电危害有随机性的特点；由于电子产品受损失的鉴定中对于静电损害和其他原因导致的损害没有具体的区别，所以很难对损害进行对症下药，常常把静电损害当成其他缘由导致的，结果使得静电危害继续存在，所以说静电危害具有复杂性的特点。

二、电子产品制造中静电防护工作要点

防静电工作区（EPA）是指配备各种防静电设备和器材，能限制静电电位，具有明确的区域界限和专门标记的适于从事静电防护操作的工作场地，以厂房为例，EPA设计内容包括地面、墙面、吊顶、门窗防静电方案设计，EPA接地系统设计，EPA温湿度控制方案设计，静电防护用品的配备与选择，设计方案内容应符合国家、行业的规范标准要求，并且经过专家评审。

降低静电的一个简单经济有效措施是把环境湿度控制在40%或更高，当空气中湿度相对高时，大多数塑料表面因吸附着一层薄的导电水层，使表面电导率有所增加，这不仅有助于防止静电产生，还有助于耗散静电荷。而环境湿度较低时更易产生静电，有资料表明，在相对湿度低于30%以下，一些原可以作为静电防护的材料，如纯棉制品同样可以产生静电，降低了静电防护的有效性。环境湿度控制不宜过高，应兼顾湿敏元器件的管理要求和人体的感受，环境相对湿度保持40%～70%比较合适。

1）配备必要的静电测量工具。常见的如地电阻测量仪、兆欧表、手腕带测量仪、表面电阻测量仪、静电测量仪等测量仪器。

2）编制详细的静电测量文件，明确测量方法、周期及指标，测试人员须经过培训和学习并且掌握正确的测量方法，严格按照文件规定进行测量，对测量数据进行统计分析并作为后续改进的依据。

3）对生产设备、测量仪器、工具工装进行定期检查与测量，以保证它们不产生破坏性的电能。同时，对设备、测量仪器、工具工装做好日常保养工作，防止因长期使用导致其性能下降而引起静电损害。

4）定期检查各种接地方式是否连接正确及接地部位是否氧化，状态是否良好，包括厂房、生产线、设备、工具、货架等有接地要求的设施。

5）定期检测静电防护品的有效性，如防静电服、帽、鞋、手套及腕带，静电工作台面、椅面，防静电地面、地板和地垫，防静电周转器具（车、架、盘），防静电包装材料、离子风机等物品的有效性，并做好日常保养维护工作。

6）严格静电测量仪器的管理。静电测量仪器由专人保管及使用，定期到鉴定部门进行鉴定，建立测量仪器的校准档案记录，超出鉴定有效期应及时送检，无校准合格标识的不能使用。

7）跟踪目前静电防护产品发展，引进先进的静电监测、保护设备，完善与加强现有的静电防护系统。

做好工作现场的“5S”管理，定期检查在防护区内或附近是否存放普通塑料、绝缘胶带、纸盒等非防静电物料；在防护区内是否将各种静电防护品定点放置，是否将非静电物品远离静电工作区定点放置；保证作业现场清洁整齐，保持各种静电防护用品、工具、设备等内外清洁；严肃生产纪律，保证生产人员各司其职，无闲杂人员存在；对于不可避免的外来人员，先要宣传静电防护制度及注意事项，在专人陪同下沿参观通道进入指定区域工作，避免其对生产的污染及干扰。

重视对电子产品静电失效原因的分析，建立静电失效案例数据库虽然大多数静电损伤不易被传统显微镜发现，通常需要扫描式显微镜进行分析确认，比较费时、费事和费钱，但是通过对产品静电失效原因分析，建立静电失效案例数据库，掌握电子产品的静电失效的原因、规律，可以为在产品设计、制造过程中改进静电防护手段与措施提供依据，也可以为分析质量事故提供参考，数据库中的案例还可以作为静电防护培训的资料素材使用。虽然目前一般电子制造企业还难以建立失效分析实验室，但是可以联合科研院所、大学、独立实验室等方式进行合作研究，成果共享，不断提高企业静电防护工作的效能。

三、结语

因为静电是肉眼看不到摸不着的物质，所以对于静电的发生大家都会感觉非常突然。因此静电防护工作的难度是非常大的，要根据静电的成因进行研究，同时还要对静电的消除方法进行研究，从产生和消亡两个角度对其讨论。在防止静电产生方面主要要从设备的材料选择上不易产生静电的材料，在消除静电方面要从正负电荷相互中和的角度进行有效的处理。本文对于静电防护的分析和阐述具有普遍的应用价值，希望能给相关行业提供借鉴。

参考文献：

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[2]王丽辉.LED在使用过程中的静电防护措施[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2018(11)

[3]季启政,刘志宏,张书锋,郝慧萍,高志良.一种基于PDCA法则的静电防护管理模式[J].标准科学.2017(12)