- 相關推薦
電子工程中的靜電防護
電子工程中的靜電防護【1】
摘 要：隨著科學技術的不斷發展，電子產品已經不能脫離人們的日常生活，在人們逐漸提高的電子性能需求的情況下，電子設備的性能和質量也在不斷地提高和改善，使人們的日常生活變得更加便捷。
本文主要通過對電子工程的分析探索，探討在電子設備的生產裝置中產生靜電的危害，根據現實中的一些實際情況，總結相關的靜電防護措施，并提出相關的建議。
旨在為我國的電氣工程和電子工程的建設提供參考。
關鍵詞：電子工程;靜電危害;靜電防護措施
電氣工程在一定程度上促進了科學技術的發展，電器工程一般是指實現新的電子設備和電子系統的生產創造指導的學科知識。
但是隨著當今的科學技術不斷地進步和發展中，人們開始對電器工程有了新的了解和認識。
在現代化的進行中，電器工程被逐漸認知為涵蓋電子、光子相關的工程行為。
其中電子工程就是電器工程中的一個組成部分，電子工程研究的主要內容有通信技術、電路系統、微波技術等。
并且電子工程已經不能脫離人們的日常生活，日常生活中是用的各種電子設備基本都要由電子工程來實現控制。
但是在電子設備的使用過程中，會產生具有一定危害性的靜電，本文對電子設備中產生的靜電危害性進行詳細地討論，針對性地進行靜電防護措施的探討。
一、靜電的產生
(一)摩擦產生靜電
靜電主要是通過電子、離子在固定物體場所中的轉移而形成的一種附在物體表面的多余靜止電荷。
并且兩個不通電的物體摩擦時，其中一個物體上的部分相關電子會以摩擦接觸的方式轉移，使另一個物體得到了電子。
在這個電子傳送的過程中，一個物體因為失去了電子，所以產生“正電子”，另外一個物體因為得到電子而產生了“負電子”。
兩個物體之間產生了一定的電流，就是靜電。
例如在生活中常用的針織毯、紙質物品、化纖維織物等在人接觸的過程中會因為發生摩擦的原因而產生大量的靜電。
除了以上不同物體之間摩擦產生大量的靜電之外，相同性質的物體之間因為摩擦的原因也會產生大量的靜電。
相同的物體摩擦產生靜電的原因有很多種，除了本身的材質原因外，跟物體表面附著的其他物質也有直接的關系，并且在很多情況下，物體所處的環境，例如溫度、濕度等，均是相同性質的物體摩擦產生靜電的關鍵因素。
(二)感應產生靜電
在靜電場中的能導電的物質，都會通過感應產生靜電。
并且帶有靜電物體周圍存在相關導電的物質的時候，導電物質會因為靜電場的作用而發生極化，導電物質的電介質因為極化會在物體的兩端產生電流大小相等的異性電極，組成新的電場并產生靜電(如圖1所示)。
(三)人體產生靜電
在電子設備的生產和組裝的過程中，人是重要的參與對象。
人在參與的過程中一定會和電子設備的相關部件產生摩擦，從而產生靜電。
二、靜電產生的危害
在電子設備的生實踐中，一定會產生大量的靜電，一般情況下，靜電不會對人的生產活動產生影響，但是在電子設備的制造生產中，會對電子產品造成個很大程度地危害。
靜電的危害主要表現在兩個方面：靜電吸附和靜電放電。
(一)靜電放電
物體在一定的摩擦程度中產生大量的靜電，然后通過聚集，產生非常大的電位，并且會形成一個強大的電場。
周圍通電介質的抗電能力不能抵擋電場強度的時候，電場中的電子就會脫離束縛，轉換成自由的電子，傳送到電場周圍可以附著的通電介質上，可以通電的介質因為接收到大量的電子從介質轉化成電流移動的導體，電荷流動的過程中會使導體的靜電成為正極靜電源，通過替他的導電介質進行靜電放電。
一般人體所能接受使得最大靜電是3kV，所以一般產生的靜電不會對人體造成較大程度地傷害。
但是在電子工程的電子設備制造過程中，電子產品的相關部件會發生摩擦、感應等，產生的靜電電壓伏數遠遠大于理論中可才能產生的靜電電壓，會造成電子設備內部的相關部件因為靜電發生串聯，使得電子產品的電路設備發生短路，導致部分電子設備的元器件損壞。
元器件的損壞主要體現在兩個方面，一方面是元器件的部分功能因為靜電的影響而失去原來的功效。
另一方面是對元器件造成輕微的損壞，元器件還可以繼續利用，只是利用的性能降低。
但是后者造成的危害卻更大，因為輕微的損壞在電子設備裝置的時候不容易被發現，所以電子設備中依然應用了這些有損傷的元器件，在電子產品設備后期的使用中出現較大的產品故障。
(二)靜電吸附
靜電吸附在日常的生活中比較常見，電子設備的相關元器件因為在長期的使用中產生靜電的原因，吸附大量的雜志和灰塵，影響了元器件原有性能的發揮，例如，人們使用的筆記本電腦，會有一個排熱風扇，用來排除筆記本機身內部運行時產生的熱量，但是在長期的使用過程中，風扇的運轉產生大量的靜電，從而使得風扇表面附著大量灰塵，長期會阻礙風扇的正常運轉，造成其性能不能充分發揮使得，相關的組件熱量不能及時排除而損壞。
三、靜電危害的特性
靜電會對電子設備造成很大程度地危害，其存在的危害有以下特性：
(一)隱蔽性
靜電是不能通過人體而直接被感知的，但是靜電放電除外。
靜電放電的過程中，認知感知到的也不一定就是電擊，因為人體能夠感知靜電放電有一定的感知伏數范圍，很多時候的靜電放電雖然已經對周圍人或物體造成了影響，但是人體卻不能感知，這就是靜電的隱蔽性。
(二)潛在性
電子設備的元器件受到靜電的影響，大多時候是輕微損壞，不會直接使電子設備的性能出現故障，知識在后期使用的過程中性能逐漸退化，出現使用的故障。
但是輕微的損壞的潛在危害比嚴重的損壞更加大，所以人們對靜電危害的認識還存在很大程度上的不足，認為輕微的潛在危害不足以對設備造成影響。
潛在的元器件損傷是很難在電子設備裝制的時候被發現，所以造成后期使用的更大損失。
所以必須采取相關的措施來進行靜電的防護，避免靜電的放電過程對電子設備的元器件造成危害。
4.建立靜電防護系統
靜電系統是電子工程中電子產品企業質量控制的重要組成部分，可以實現從生產、裝置、使用和后期維護的所有環節進行實時地監控，企業內部的相關技術工作人員必須加入系統的建設當中。
靜電防護系統的構成首先要進行硬件的配置，因為硬件基礎是實現系統防護功能的重要基礎。
但是硬件系統的正常工作需要結合相關的軟件管理系統，才能保證整個靜電防護系統性能正常的發揮。
其中，硬件系統運行的目的就是建立防靜電工作區并且實現與工作區內的各個電子設備的有機協調，實現靜電電位的限制，保證靜電防護系統的穩定性。
軟件管理系統，就是對防護系統的具體防護程序進行設計，對硬件系統的運行實現實時地監控，保證硬件系統的功能正常。
對整個防護系統的故障進行及時地檢測定位，保證工作人員可以及時地進行故障的排除。
靜電防護系統具體的實施要有諸多相關的企業部門進行技術的引導和合作，例如系統設計部門、質量檢測部門、銷售與售后等，實現各個部門之間的相互協調，才能保證靜電防護系統的有效實施。
五、針對性的防護設備
電子工程的生產和裝制的過程，應該針對靜電發生和靜電產生危害的具體情況，使用靜電防護設備來有效地進行靜電的消除。
經常使用的靜電防護設備有：防靜電工作車、防靜電烙鐵、防靜電腕帶、防靜電周轉箱、防靜電工作服、防靜電工作鞋等。
但是在絕緣物件表面產生的靜電，因為物價的屬性是絕緣材質，所以靜電會附在物體表面不能進行自由的移動。
通常使用消除靜電的方法不能消除絕緣物件上的靜電，所以經常在絕緣體上采用消除靜電的設備是離子風機。
因為離子風機能夠主動形成大量的正離子和負離子，中和絕緣物件表面的正、負靜電。
防靜電的設備形式多樣，一定要對具體附著靜電的物體以及物體的環境進行分析，根據分析的結果采用相關的消除靜電設備。
結語
綜上所述，電子工程中的靜電防護工作已經在我國的電子設備制造企業中得到了一定地鞏固，但是在具體防護的過程中依然存在著大量的問題，按照標準劃分出防靜電工作區，創建有效的防靜電環境，建立靜電防護系統，不斷地提高電子工程相關工作人員對靜電防護的認知，有效地避免靜電對電子設備的危害。
參考文獻
[1]李慶鑫.芻議電子工程中的靜電防護[J].工程與材料科學，2013(22)：68-69.
[2]李春偉.論述電子工程中的靜電防護[J].中國科技博覽，2015(4)：44-44.
電子產品制造中的靜電防護【2】
【摘要】在電子產品制造過程中會產生靜電，這也是電子產品制造中的一個重要安全隱患，有可能嚴重損害電子產品的功能，帶來巨大損失，因而如何做好靜電防護工作在電子產品制造中就有著重要的意義。
本文闡述了電子產品制造中靜電的產生和可能造成的危害，并且重點分析了靜電防護措施。
【關鍵詞】電子產品;靜電危害;靜電防護
近年來隨著電子產品模塊化、集成化的發展，電子器件正變的越來越小，內部結構也越來越復雜，內部氧化膜逐漸變薄，在制造過程中一些微小電壓就可能擊穿這些電子器件。
因而在當前的電子產品制造中，由于靜電引造成的電子器件損傷也越來越嚴重，電子元件制造過程中的大多數環節中都可能產生靜電，那么如何對于通過一些完善的防護措施降低靜電危害，也就是眾多從業人員所關注的。
一、靜電的產生
靜電的產生是由于物體表面正負電荷局部失衡造成的，一般而言靜電產生的來源主要有三個，分別是摩擦、傳導和感應。
在電子產品制造過程中，焊接、組裝、調試、包裝等多個環節都可能產生靜電。
靜電的產生一方面在于電子元器件本身的特點，另一方面也與生產操作人員有著重要關系，如果生產人員沒有依照防靜電規范進行操作，靜電防護措施佩戴不齊全、生產中亂搭亂放燈都可能產生靜電。
由于電子器件多為導體材料，在器件接觸的過程中，于靜電場的作用下就可能產生靜電，操作人員在組織、調試、包裝等過程中，一些絕緣物體之間的摩擦也可能產生靜電。
電子元器件靜電敏感度分為三個級別，分別是0～1999V、2000～3999V、4000～15999V，敏感度越高越易于受到靜電的破壞。
因而在靜電防護中，也需要針對電子元器件的靜電敏感度采取相應的防護措施[1]。
二、靜電的危害
1.介質擊穿
最然靜電產的能力并不大，但是隨著電子元器件介質的越來越薄，靜電電壓擊穿電子元器件的現象也越來越普遍。
靜電擊穿電子元器件可以分文兩種，分別是硬擊穿和軟擊穿，硬擊穿是指完全擊穿，造成電子元器件內部開路或者短路，這一故障是能夠在出廠前被檢驗出來的。
而在在電子元器件被擊穿的事故中，其中超過90%為軟擊穿，也就是不完全擊穿，這種類型的電子元器件擊穿故障不能在制造過程中被檢驗出來，甚至在出廠數月后才會產生故障[2]。
由此可見，雖然軟擊穿沒有完全損害電子元器件內部結構功能，但是就危害程度而言要遠大于硬擊穿，由于無法及時檢驗出來，在出廠后可能會發生使用故障，損害產品信譽。
2.靜電吸附
靜電吸附是電子產品制造過程中靜電危害的另一種主要形式。
靜電吸附主要是指電子元器件在制造過程中本身產生了靜電，繼而使得浮游灰塵附著在電子元器件上，這會降低芯線之間的絕緣阻抗，可能會引發器件損壞、短路等故障。
由于目前電子元器件內部的結構日趨復雜，在電子產品制造過程中，一些很小的附著物都可能造成嚴重的故障。
如果浮游物復活在電子產品的芯片上，那么造成故障的可能性也就會更大。
據統計，在靜電維護造成的電子產品故障中，超過30%是有靜電吸附造成的。
三、靜電防護措施
1.抑制起電
在電子產品制造過程中，首先應當抑制起電，避免發生摩擦起電，在生產設備方面做好相關的防靜電措施，例如選擇防靜電物料架、防靜電衣等等。
生產過程中相關人員要嚴格遵守操作規范，禁止在生產線上亂放東西，嚴禁堆疊線路板，防止在生產過程中由于操作不當產生靜電。
在這一方面，可以加強對于操作人員的培訓，組織操作人員學習相關的操作規范，特別是防靜電措施，在生產管理方面，例如5S管理方法中也可以重點改善這一問題。
抑制靜電整體上而言是從生產制造環節防止靜電的產生，如果一些電子元器件的靜電敏感度較高，那么還需要進行樣的無塵處理[3]。
2.靜電屏蔽
靜電屏蔽這一措施主要是在電子產品生產中采用導電外殼防護的措施保持防護區域內部電位相等，將靜電轉移到屏蔽外殼表明，在防護區域外部產生放電，以此避免內部電子元器件被產生靜電。
同時，還可以采取防靜電金屬網、防靜電包裝等方法對于電子元器件進行靜電屏蔽，這種方法也是目前電子產品制造中較為常用的方法。
采取靜電屏蔽措施通常需要對于電子產品生產線進行改造，合理安排生產線防護措施和工位，靜電屏蔽措施的安裝以不降低生產效率或者最大程度保持生產效率為目標。
3.控制積聚
控制積聚的主要方法是將電子產品制造過程中產生的靜電電荷采取接地的方式轉移電荷，消除電子元器件靜電。
在實際應用中較為常用的有防靜電工作臺、防靜電鞋套、防靜電工作椅等。
并且往往會在工作面上進行特殊的接地處理，以此實現電荷轉移。
應當注意的是，在控制積聚中，需要保持接地線路的完整性和安全性，生產線上的每個工位都應當進行接地處理，操作人員在生產過程中也要遵守相關規范，保證靜電電荷能夠實現實時轉移。
4.靜電中和
靜電中和這一方法的主要實現途徑使得空氣中漂浮著大量的靜電離子，使之與電子元器件表明正電荷接觸后實現靜電中和，消除電子元器件物體表明靜電。
一般使用離子風機向空氣中散發靜電離子，并且保持空氣濕度為40%～80%，對于生產車間進行相應的處理，特別是通風設施，保持生產環境中能夠漂浮大量帶電離子。
這種方法并不需要對于生產線進行改造，而其對于生產人員的操作要求也較低，因而比較適用于大型電子產品生產的靜電防護。
四、結論
在電子產品制造過程中，靜電危害是造成電子元器件故障，影響電子產品正常使用的重要原因之一，也是在電子產品制造中影響質量安全的一個不穩定因素。
因而應當重視電子產品制造中的靜電防護，充分認識靜電產生的原理和對于電子產品的危害形式。
積極采取相應的靜電防護措施，靈活運用各種防靜電方法，如抑制靜電、靜電屏蔽、控制積聚、靜電中和等等，針對電子產品的生產特點，在設計、生產管理等方面嚴格控制靜電危害。
參考文獻
[1]王勇.電子產品制造中靜電防護工作的探討[J].鐵路通信信號工程技術，2012，06：93-95.
[2]鮮飛.淺談電子制造過程中的靜電及靜電防護[J].電子與封裝，2010，02：31-34.
[3]翟學軍，馬峰.電子產品制造業人體靜電綜合防護系統的研究[J].中原工學院學報，2003，S1：95-97.
【電子工程中的靜電防護】相關文章：
10-26
10-26
10-26
10-26
09-23
10-08
11-22
03-23
12-16
10-08