浅谈电子产品静电及静电防护.pdf

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1、第l期2011年2月机电元件ELECTRoMECHANICALco^田阻DNEN．ISVoL3lNnIFeh201l浅谈电子产品静电及静电防护贾九荣1。张儒光2。朱自强2(1．陕西省电子工业学校，陕西宝鸡，72100l；2．陕西群力电工有限责任公司，陕西宝鸡，721300)摘要：随着通信事业的发展，集成电路和高分子材料的广泛应用，静电的作用力、放电和感应现象所引起危害十分突出。本文阐述了静电放电的有关知识及危害性，详细讨论了在电子产品生产中如何控制静电的措施．它时固体和混合延时继电器的生产也有积

2、极的指导作用。关键词：静电；危害；静电控制Doi：10．3969／j．issn．1000—6133．2011．01．0lO中图分类号：TM503+．5文献标识码：A文章编号：1000一6133(2011)Ol—0045一041静电1．1静电的定义、任何物质都是由原子组合而成的。而原子的基本结构为质子、中子及电子，质子带正电，中子不带电，电子的电气特性与质子相反，带负电。在正常情况下，一个原子的质子数与电子数相同，正负平衡，所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围运动，在外力作用下，就

3、会造成电子分布的不平衡，因而形成了静电。1．2静电的物理现象正负电荷有异性相吸、同性相斥的特性，其力量大小由库仑定律得出：F：K哗(1)r‘式中F：力，Q：电荷，r：：距离所以静电的第一现象即吸附异性电荷。日常生活中，吸附尘埃即．为常见情况。静电与大地间因有电位存在，如果触及电路时，就会产生电流，即放电电流，这个放电电流常会将电路导体烧毁。，=等收稿日期：20lO—12一15(2)式中，：电流，U：电压，月：电阻1．3静电荷产生的基本途径1)接触和分离2)摩擦3)邻近电场的感应1．4静电荷产生的

4、基本原理1)因不同材料的原子核对其最外围电子的吸附力不同，故当两种不同材料接触或磨擦时，其上的外围电子会转移到吸附力较强的一方，导致一材料带正电荷，另一材料带负电荷2)在导体表面，电子能自由运动。当一带电导体和一中性导体接触时，电子会从带电导体流到中性导体，导致两者电荷平衡。3)邻近电场极化中性物体内的电子分布。当中性物体接地时，与电场相同的电子会排斥走。若接地突然中断，然后把物体移离电场，则该物体会因之前的电场感应而形成带电。2静电问题的重要性在电子产品生产过程中，除生产工序控制和产品设计不完

5、善外，静电是导致产品质量问题的主因机电元件2011年之一。典型示例如下：l、在八十年代初，一国外集成电路元件制造商，在集成电路制造时，加入静电控制程序，把产品质量提高了50％，再在线路板组装工序上加入静电控制程序，又把产品质量提高了50％。2、景德镇邮电通信设备厂在装焊流水线生产时，某工序失去了静电控制程序，引起集成块爆炸。3、国内一固态继电器生产厂用普通的泡沫塑料盒包装产品。产品运到用户单位验收时，出现了失效，经过检查分析是由于泡沫塑料盒的静电放电，使产品的器件失效。由此可看出，我们只有从静电

6、控制方面着手，才能把电子产品的品质与成品率进一步提高。3静电对电子产品的危害1、晶片制造：静电隔断晶片上的幼细线路，静电放电产生电磁干扰，影响自动机的操作i2、集成电路的组装和测试：积聚的静电向未封装的晶片引脚放电，破坏集成电路的内部结构。3、电路板组装：静电放电破坏板上的敏感集成电路，破坏整块线路板的功能。4、固体和混合延时继电器产品组装：静电吸附微尘，是微尘掉在产品内部，对产品的工作会造成影响。由静电放电造成的软破坏，影响产品的品质，令产品无故失效。5、硬盘磁头工业：静电放电破坏磁极。静电吸

7、附的微尘会阻碍磁头工作。6、薄膜电晶体液晶片工业：静电放电破坏细小的电晶体，造成整体失效。静电吸附微尘污染细的电子线路，破坏线路的完整性。7、微电机工业：静电吸附微尘使微部件之间的活动受阻。静电放电的电磁干扰令微电机操作失效。4静电控制的基本目标l、人体安全，避免因静电放电的电击而导致身体上有损伤。人体对不同静电电压会产生不同的反应，如表1所示。表l不同静电电压对人体电击的反应静电压(V)人体反应没有感觉手指外侧有感觉放电部位针刺感有轻微和中等被针刺痛感手指轻微觉痛，有较强的针刺痛感手掌及手腕前

8、部有电击疼痛感手指巨痛．手腕后部有强烈电击感手指及手掌巨痛，有麻木感手腕前部有麻木感手腕剧痛，手已严重麻木整个手部剧痛，有电流通过感手指剧烈麻木，整个手部有强烈电击感因强烈电击，故整个手部有强烈打击感2、产品免除静电的威胁：各种普通集成电路的静电放电耐电压可被测知，如下表2所示，对于更先进的导体元件，相信其静电放电耐电压会更低，更容易受静电放电的破坏。l、人体安全，避免因静电放电的电击而导致身体上有损伤。人体对不同静电电压会产生不同的反应，如表l所示。表2普通集成电路的静电放电耐电压咖姗咖姗咖栅