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文章詳情
電子產(chǎn)品的靜電防護
日期：2024-12-22 17:29
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摘要：
電子產(chǎn)品的靜電防護
一、概述
在人們的日常生活和工作中, 經(jīng)常會遇到靜電現(xiàn)象。那么, 靜電到底是什么, 它的產(chǎn)生機理以及它有哪些危害, 如何預防和消除這些危害, 這是我們必須考慮和解決的問題。
1． 什么是靜電？
靜電是一種電能，它存在于物體表面，是正負電荷在局部失衡時產(chǎn)生的一種現(xiàn)象。靜電現(xiàn)象是指電荷在產(chǎn)生與消失過程中所表現(xiàn)出的現(xiàn)象的總稱，如摩擦起電就是一種靜電現(xiàn)象。
2． 為什么要防靜電？
由于電子行業(yè)的迅速發(fā)展，體積小、集成度高的器件得到大規(guī)模生產(chǎn)，從而導致導線間距越來越小，絕緣膜越來越薄，致使耐擊穿電壓也愈來愈低。而電子產(chǎn)品在生產(chǎn)、運輸、儲存和轉(zhuǎn)運等過程中所產(chǎn)生的靜電電壓卻遠遠超過其擊穿電壓閾值，這就可能造成器件的擊穿或失效，影響產(chǎn)品的技術指標，降低其可靠性。由此可見，靜電是電子行業(yè)發(fā)展中的一大障礙。所以預防靜電必須提到議事日程上來，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量。
為使電子器件及產(chǎn)品在購買、入庫、發(fā)料、檢驗、儲存、調(diào)測和安裝等過程中免受靜電危害,了解靜電產(chǎn)生的機理和一些防止靜電產(chǎn)生危害的相關知識是非常必要和重要的。
二、電子行業(yè)中靜電障害的形成
電子行業(yè)中靜電障害可分為兩類：一是由靜電引力引起的浮游塵埃的吸附；二是由靜電放電引起的介質(zhì)擊穿；
1． 靜電吸附
在半導體元器件的生產(chǎn)制造過程中, 由于大量使用了石英及高分子物質(zhì)制成的器具和材料，其絕緣度很高，在使用過程中一些不可避免的摩擦可造成其表面電荷不斷積聚, 且電位愈來愈高。表1列出了半導體元器件及其使用環(huán)境中部分物品表面的靜電電位。
從表1可見，它們的靜電電位都很高。由于靜電的力學效應，在這種情況下, 很容易使工作場所的浮游塵埃吸附于芯片表面，而很小的塵埃吸附都有可能影響半導體器件的良好性能。所以電子產(chǎn)品的生產(chǎn)必須在清潔環(huán)境中操作，并且操作人員、器具及環(huán)境必須采取一系列的防靜電措施，以防止和降低靜電危害的形成。
2．介質(zhì)擊穿的分類
由靜電引起元器件的擊穿是電子工業(yè)中靜電危害的主要方式。在強電場中，隨著電場強的增強，電荷不斷積累，當達到一定程度時，電介質(zhì)會失去極化特征而成為導體，*后產(chǎn)生介質(zhì)的熱損壞現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為電介質(zhì)的擊穿。介質(zhì)擊穿分熱擊穿、化學擊穿和電擊穿三種形式。
（1）熱擊穿 介質(zhì)工作時，當損耗產(chǎn)生的熱量大于介質(zhì)向周圍散發(fā)的熱量時，介質(zhì)的溫度迅速升高，導電隨之增加，直至介質(zhì)的熱損壞。可見熱擊穿的核心問題是散熱問題。所以熱設計是產(chǎn)品設計的重要環(huán)節(jié)之一。
（2）化學擊穿 在高壓下，強電場會在介質(zhì)表面或內(nèi)部的缺陷小孔附近產(chǎn)生局部空氣碰撞電離，引起介質(zhì)電輝，生成化學物質(zhì)--臭氧和二氧化碳，使絕緣性能降低，致使介質(zhì)損壞。
（3）電擊穿 電擊穿是介質(zhì)在強電場作用下, 被擊發(fā)出自由電子而引起的。自由電子隨電場強度的增加而急劇增加，從而破壞介質(zhì)的絕緣性能?？梢婋姄舸┑谋举|(zhì)是電荷積聚所致, 因而防止電荷積聚就可防止電擊穿。一般把擊穿的臨界電壓稱為擊穿電壓, 臨界場強稱為擊穿場強。例如: E空氣 = 3 kV/m, MOS管結構的E柵氧化摸 = 1.0×106kV/m。
3．靜電的擊穿與放電
（1）靜電放電 靜電放電與外加穩(wěn)定電源產(chǎn)生的放電雖然同為電荷積聚所致，但又有著明顯的區(qū)別。首先，在靜電放電的情況下，起放電電源是空間電荷，因而它所儲存的能量是有限的，不像外加電源那樣具有持續(xù)放電的能力，故它僅能提供短暫發(fā)生的局部擊穿能量。雖然靜電放電的能量較小, 但其放電波形很復雜，控制起來也比較麻煩。半導體器件的軟擊穿就與它有關。
（2）靜電擊穿 由靜電擊穿引起的元器件擊穿損壞是電子工業(yè)中，特別是電子產(chǎn)品制造中*普遍、*嚴重的危害。
靜電放電可能造成器件硬擊穿或軟擊穿。硬擊穿是一次性造成器件的長久性失效，如器件的輸出與輸入開路或短路。軟擊穿則可使器件的性能劣化，并使其指標參數(shù)降低而造成故障隱患。由于軟擊穿可使電路時好時壞（指標參數(shù)降低所致），且不易被發(fā)現(xiàn)，給整機運行和查找故障造成很**煩。軟擊穿時設備仍能帶"病"工作，性能未發(fā)生根本變化，很可能通過出廠檢驗，但隨時可能造成再次失效。多次軟擊穿就能造成硬擊穿，使設備運行不正常，既給用戶造成損失，也影響廠家聲譽和產(chǎn)品的銷售。
4．人體靜電
在工業(yè)生產(chǎn)中，引起元器件損壞和對電子設備的正常運行產(chǎn)生干擾的一個主要原因是人體靜電放電。人體靜電放電既可能造**體遭電擊而降低工作效率，又可能引發(fā)二次事故（即器件損壞），因此人體靜電應引起足夠重視。人體形成靜電的原因是人體在日常工作中，把人體所消耗的機械能在活動中轉(zhuǎn)換為電能。人體是一個靜電導體，當與大地絕緣時（如穿的鞋底為絕緣物質(zhì)），人體與大地就形成一個電容，使電荷儲存起來，其充電電壓一般 ≤50kV。當電荷儲積到一定程度時，一旦條件成熟會放電形成火花，瞬時放電電壓可達數(shù)千千伏，放電功率可達幾千千瓦。
（1）人體靜電的起電方式
① 起步電流 當人行走在絕緣地板上時，抬起的一只腳由于鞋底電阻的存在可產(chǎn)生一個充電電流I1，而另一只腳也由于鞋底電阻的存在，落地時有一個泄露電流I2 。這種電流一般小于10-8A，其大小和步行方式與地板材料有關。
②摩擦帶電及其它帶電 人體在日常工作中, 會與所穿的衣服、鞋帽、手套產(chǎn)生摩擦，并且衣服與周圍物體之間、鞋子與地板之間、手與工件之間等都可產(chǎn)生摩擦。此外，當人體靠近帶電物體時，也會感應出大小相等、符號相反的電荷以及帶電顆粒的吸附，所有這些都是人體產(chǎn)生靜電電荷的誘因，進而通過傳導和靜電感應, *終使人體呈帶電狀態(tài)。
（2）影響人體帶電的因素
①起電電流 操作者的起電電流一般為I0=10-8～10-6，IMAX=10-4。當人體對地電阻一定時，起電電流I越大，人體帶電量q就越大，電位就越高。I0一定時，人體對地電阻R越大，電壓就越高，人體帶電荷q就越多。即：
U↑=I↑R↑ q↑=U↑C
②人體對地電阻 人體電阻分兩種：表面電阻和體積電阻。由公式U = I R和 q =U C可見，對地電阻R越大，其帶電量q也越高。表面電阻的大小與皮膚的干燥程度和空氣的濕度有關。干燥時一般為100～600kΩ，潮濕狀態(tài)為11kΩ，人體手到腳的體積電阻一般為500Ω～800Ω。
③人體電容 一般指人體對地的電容和人體對周圍物體的電容。由公式q = UC可見：電量一定時，電壓U隨電容C的減小而增大。由公式W=q2/2C可見：人體所儲存的靜電可隨人體電容的減小而增大。
（ 3） 人體放電電擊感度 人體帶電放電時，人體會有不同程度的反映，這種反映稱為電擊感度。當人體受到靜電電擊時，雖不會發(fā)生重大生理障礙，但可能影響人的工作效率，或造成精神緊張和二次破壞等。人體靜電電位和靜電感度的關系見表 2。
表 2
人體電位（kV）
電 擊 感 度
備 注
1．0
無感覺
2．0
手指外側(cè)有感覺
發(fā)出微弱的放電聲
2．5
有針刺的感覺，但不疼
4．0
有針深刺的感覺，手指微疼
見到放電微光
6．0
手指感到劇疼，手腕感到沉重
10．0
手腕感到劇疼，手感到麻木
12．0
手指劇麻，整個手感到被強烈電擊
三、 靜電防護目的和途徑
電子工業(yè)中靜電防護的根本目的是在電子元器件、組件和設備的制造過程中，通過一定的途徑，防止靜電的力學效應和放電效應而產(chǎn)生或可能產(chǎn)生的障害，或把障害限制到*小程度，確保產(chǎn)品的設計性能和使用性能不因靜電作用而受到損害。
防靜電主要是防止靜電放電?？刂旗o電放電要從控制靜電的產(chǎn)生和控制靜電的消除兩方面入手?？刂旗o電的產(chǎn)生主要是控制工藝過程和工藝過程中材料的選擇；控制靜電的消除主要是加速靜電的泄露和中和。這兩點共同作用才能使靜電電壓不超過**閾值，以達到靜電防護的目的。
1． 消除靜電的途徑
靜電能對靜電敏感器件造成障害，但它是可控的，可消除的。為此要討論生產(chǎn)過程中靜電防護系統(tǒng)的**工作原理，以及靜電的消除和靜電的防護方法。
（1）靜電的消除特性要消除靜電首先要明確對靜電防護的基本思想：
① 對有可能產(chǎn)生靜電的地方要防止靜電荷的聚集。即采取一定的措施避免或減少靜電放電的產(chǎn)生?？刹捎眠叜a(chǎn)生邊泄露的辦法達到消除電荷聚集的目的。
② 對已存在的電荷積聚，應迅速地消除掉。當絕緣物體帶電時，電荷不能流動，無法進行泄漏，可利用靜電消除器產(chǎn)生異性離子來中和靜電荷。當帶電的物體是導體時，則采用簡單的接地泄露辦法，使其所帶電荷完全消除。要構成一個完整的靜電**工作區(qū)，至少應包括有效的靜電臺墊、專用地線和防靜電腕帶等。
（2）靜電的基本防護途徑靜電的控制技術是在靜電電荷積聚不可避免的情況下，采取綜合措施將靜電危害控制在允許的范圍內(nèi)。
① 工藝控制法 目的是在生產(chǎn)過程中盡量少地產(chǎn)生靜電荷。對工藝流程中材料的選擇、設備安裝和操作管理等過程應采取預防措施，控制靜電的產(chǎn)生和電荷的聚集，抑制靜電電位和放電能量，使危害降到*小程度。
② 泄露法 目的是使靜電荷通過泄露達到消除。一般采用靜電接地使電荷向大地泄露，通常利用增大物體電導的方法使靜電泄露。
③ 靜電屏蔽法 采用接地的屏蔽罩把帶電體與其它物體隔離開，這樣帶電體的電場將不影響周圍其它物體，這種屏蔽方法叫內(nèi)場屏蔽。有時也用接地的屏蔽罩把被隔離物體包圍起來使被隔離物免受外界電場的影響，這種屏蔽方法叫外場屏蔽。
④ 復合中和法及其它 通過復合中和法來達到靜電荷的消除。通常用靜電消除器產(chǎn)生的異性離子來中和帶電體的電荷，并有可能使帶電物體表面光滑以及周圍環(huán)境更加清潔，從而減少**放電的可能性。
2．靜電**工作區(qū)基本條件的選擇
（1）**電阻值的確定與計算對靜電**區(qū)的工作人員, 提供防電擊的條件，依據(jù)人體受電擊時有可能脫離險境的極限電流為10mA～16mA的要求, 我們?nèi)?*電流為5mA。由公式 I=V/R（ V=200～380V，I=5mA）得出：
R=4.4×104～7.6×104Ω 則：
R取值應大于1.0×105Ω
（2）防靜電系統(tǒng)的泄露條件分析與*大允許接地電阻的計算 在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場必須設有嚴格的防靜電系統(tǒng)。要進入這個作業(yè)現(xiàn)場的人必須在入口處放去人體靜電，并穿戴好防靜電衣和防靜電鞋等方可入內(nèi)。必要時還要在現(xiàn)場帶防靜電腕帶作業(yè)。對于臨時離開再返回工作崗位的人員或外來人員也要經(jīng)過嚴格的靜電釋放，否則對工作現(xiàn)場的器件、組件及設備都有可能造成損壞的危害，并且這種損壞往往是在很短的時間內(nèi)發(fā)生，大約為1秒鐘。
就靜電泄露系統(tǒng)而言，應計算*大通地電阻值，使放電電壓在1秒鐘內(nèi)降到100V之內(nèi)。物體放電時，除需考慮通過的接地電阻值外，還要考慮放電物體電容的大小，因為它可能影響放電時間，一般取值為200PF。通常，國際上取放電電壓初始值為5000V，因此所計算的接地電阻應能將靜電放電在1秒鐘內(nèi)把5000V的靜電電壓降到100V以下，其計算公式為：
U = U0 e-t/RC （1）
其中： U = 100V(靜電系統(tǒng)**電壓)；U0=5000V(放電初始電壓）； T =1 s(放電電壓釋放到100V以下所需時間）；C =200 PF=200×10-12 F(人體對地或物體間電容的統(tǒng)計平均值）。
將數(shù)據(jù)代入公式（1）計算得：
100 =5000×e-1/200×10-12R
ln50=1/200×10-12R
R=1/3.9×200×10-12=1.28×109(Ω)
可見，只要系統(tǒng)電阻值小于1.28×109，就可保證在1秒鐘內(nèi)使放電電壓降到**值，防止靜電危害。
(3) 腕帶接地電阻的選擇腕帶的使用要保證操作者在任何情況下人體靜電電壓都必須限定在100V以下，腕帶的接地電阻必須在要求的范圍內(nèi)
可見要保證靜電系統(tǒng)**，腕帶對地電阻應小于100MΩ。
四、 靜電接地技術
靜電接地技術是靜電泄露工藝中的主要環(huán)節(jié)，系統(tǒng)接地的質(zhì)量將直接影響電荷的釋放能力。
1 有關概念
（1）地線 地線是指能夠接受或提供大量電荷的物質(zhì)，如大地、設備底座、機殼等。理想的地應該是一個優(yōu)良的導體，即電流流過地線時不產(chǎn)生電位降，地線上各點電位相同。防靜電接地是廠房基建工程中重要的指標之一。在防靜電工程中常把地線稱為地線母線，在作業(yè)區(qū)內(nèi)地線母線提供靜電工程中的器具和人體泄露靜電荷之用。
（2）接地電阻 是接地體與大地之間的接觸電阻。它是接地質(zhì)量好壞的標準，一般工業(yè)生產(chǎn)中靜電起電電流I的*大值為10-4A。**電壓為U=100V，故接地電阻 R≤U/ I = 106 Ω。
（3）地線的埋設 埋設地線的原則為：地線埋設點的土壤電阻系數(shù)要越小越好，接地體與土壤接觸面積越大越好，接觸密度越高越好。
2. 靜電工作區(qū)靜電地的鋪設
（1）地線的引入 在工作區(qū)的靜電地應設為靜電專用地，不得與其它地線共用。地線應鋪設到崗位，材料可為3mm厚、約25mm寬的紫銅帶或截面面積大于4mm2～6mm2的銅芯軟線,，以便靜電順暢泄露。
（2）靜電地在靜電**區(qū)的通用規(guī)則
① 在作業(yè)區(qū)內(nèi)的任何引入和鋪設方法都必須保證系統(tǒng)的接地電阻值在規(guī)定的范圍內(nèi), 并能保證該部位靜電的產(chǎn)生和泄露速度相等，及地線的大小要以電荷不滯留為目的。
② 作業(yè)區(qū)內(nèi)接地端子應保證接地可靠，容易連接。
③ 大型設備的地線應采用大截面的多芯導線連接，一般截面不小于14mm2。
④ 烙鐵、吸錫器等手動工具，測試儀表等非電力線外殼應實現(xiàn)硬接地。
⑤ **工作區(qū)工作臺應單獨接地，腕帶及地墊等分別接地?！?br>
五、防靜電制品的分類與應用
要了解防靜電制品，首先要了解防靜電材料。防靜電材料按其導電性能可分為以下三種：
（1）靜電導電材料 表面電阻RS≤1×105Ω、體積電阻RV ≤1×104Ω的材料。
（2）靜電耗散材料 表面電阻1×105Ω＜RS≤1×1012Ω、體積電阻1×104Ω＜RV ≤1×1011Ω的材料。
（3）絕緣材料 表面電阻RS＞1×1012Ω、體積電阻RV＞1×1011Ω的材料。
了解了靜電材料的特性，對防靜電系統(tǒng)的制品選擇就有了依據(jù)。
1．人體防靜電系統(tǒng)
人體防靜電系統(tǒng)主要由防靜電腕帶、防靜電工作服、鞋襪等組成。必要時還需要輔以防靜電工作帽、手套、腳套等物品。這種整體的防靜電系統(tǒng)兼?zhèn)潇o電泄露、中和和屏蔽的作用。
（1）防靜電腕帶 它的制作使用靜電導電材料，通過與皮膚直接接觸，把人體靜電直接導走。所以腕帶使用時必須與皮膚接觸良好，使皮膚上的瞬時靜電電壓小于100V。
（2）防靜電工作服
① 服裝靜電的產(chǎn)生與危害 人在從事各種勞動活動時，人體與衣服、衣服與衣服、以及衣服與周圍物體間的摩擦可造成電荷的大量產(chǎn)生與積聚，因此當衣服為絕緣物質(zhì)時，靜電電荷將無法泄露而存在于人體上，隨時可能造成放電危害。
② 防靜電工作服的消電機理 防靜電工作服是用靜電導電織物為面料而縫制的。其消電機理為：a. 經(jīng)由導電纖維形成電荷通道向大地泄放靜電荷；b. 由纖維的電暈放電中和靜電荷。
（3）防靜電鞋、襪 防靜電鞋和襪都是用電阻變化小的靜電導電材料制作。鞋的制作中，其鞋底的材料很關鍵，即要把人體的靜電通過鞋底泄露掉。防靜電鞋的體積電阻應滿足要求，一般取值為 Rv=0.5×105～1.0×109Ω。
（4）防靜電工作椅、桌墊、地墊 防靜電工作椅的材料使用靜電導電織物為面料, 其表面電阻應界于105～1.0×109Ω之間，以導走或中和靜電荷。而防靜電桌墊和地墊放置在工作崗位處的桌面和地板上，以泄露人體靜電荷為目的。它的上表面為使用面，下層為低電阻導電層，其電阻一般應在105～1.0×108Ω的范圍內(nèi)。
2. 防靜電操作系統(tǒng)
電子產(chǎn)品的防靜電操作系統(tǒng)是指在各工序經(jīng)常與元器件、組件、成品等發(fā)生接觸、分離或摩擦作用的工作臺面、生產(chǎn)線、工裝工具、包裝帶/盒、轉(zhuǎn)運車、清洗液和宣傳品等。一般情況下這些物品大多采用高絕緣物質(zhì)的橡膠、塑料、木材、玻璃等制成，極易在生產(chǎn)中產(chǎn)生電荷積聚且難以接地泄露，是造成靜電敏感器件損害的重要原因。因此必須對其進行防靜電處理，或用相應的防靜電物品代替，這一系列的防靜電制品便構成一個完整的靜電操作系統(tǒng)。以下介紹其主要組成部分的特性。
（1） 防靜電臺墊 在進行靜電敏感器件的操作時，工作臺上應鋪設具有靜電導電和靜電耗散功能的材料制成的防靜電臺墊。使所有與器件接觸的端子、工具、儀器儀表、人體達到一致的電位，并通過接地使靜電能迅速泄露。臺墊的表面電阻一般為105～108Ω，體積電阻一般為106～108Ω。臺墊的制作材料是靜電導電和靜電耗散材料構成的橡膠、塑料、織物、金屬絲編織物及其添加物等，其結構有多層和單層之分。
單層結構的防靜電臺墊是在橡膠材料中添加適量的碳黑、金屬粉或?qū)щ娎w維，使其產(chǎn)生由碳黑粒子等形成的導電網(wǎng)絡而制成。多層防靜電橡膠墊的制作分為三層：頂層是由橡膠中添加抗靜電劑或?qū)щ姴牧系姆勰袑邮窃谙鹉z中添加導電纖維，而底層是在橡膠中添加導電碳黑。其目的都是讓靜電荷能迅速被中和或泄露。
（2）防靜電軟塑料包裝 防靜電軟塑料包裝是指包裝或存儲靜電敏感器件和含靜電敏感器件的印制載板的塑料包裝袋。由于其與器件的直接接觸引起的摩擦會產(chǎn)生很強的靜電，若使用一般材料的包裝袋包裝，很可能引起器件的損壞，所以必須使用防靜電材料制作的包裝袋。防靜電包裝袋的性能指標為：材料的表面電阻率為ρS＜108Ω·cm，體積電阻率為ρV＜109Ω·cm。常用的防靜電包裝袋有如下兩種：
①單層塑料包裝袋 在聚乙烯、聚炳烯或聚氯乙烯中填入碳黑, 使聚合物中的碳黑離子形成聚集體, 為泄露靜電形成一連續(xù)通道。這樣制作的體積電阻率可降至105Ω·cm。
② 雙層塑料膜包裝袋 其分為內(nèi)外層，內(nèi)層是防靜電塑料薄膜，而外層是極薄的金屬膜，兩層共同作用既能泄露靜電荷，又可起靜電屏蔽作用。
（3） 防靜電包裝盒、條、管 一般為器件生產(chǎn)廠家對其產(chǎn)品出廠前進行的包裝。由于廠家不同, 所以其形狀各不相同, 但表面電阻率都應滿足ρS≤106～108Ω·cm要求。
（4）生產(chǎn)線用防靜電周轉(zhuǎn)小推車 轉(zhuǎn)運車車體用金屬、塑料、橡膠等防靜電材料制作，其表面電阻率ρS≤106～108Ω·cm。車輪為導電橡膠，對地電阻R＜106Ω。
（5）防靜電器具 在電子設備的布線作業(yè)和電路板、器件的錫焊過程中, 為防止手工操作時工具帶電引起的靜電危害, 應采用防靜電烙鐵和防靜電吸錫器等之類的防靜電工具。
六、 防靜電工藝及其要求
（1）靜電控制方法 靜電的控制應根據(jù)不同情況和不同的崗位來采取不同的措施。
① 固定崗位的防靜電工藝 對固定崗位應采用靜電泄露工藝。一個靜電控制崗位成為一個防靜電點，一條生產(chǎn)作業(yè)線組成一個**作業(yè)區(qū)。一個**作業(yè)區(qū)包含：a. 接地母線；b. 防靜電地墊；c. 防靜電桌墊；d. 防靜電腕帶；e. 防靜電工具（如電烙鐵等）。以上五種必須接地良好方為有效。
② 流動崗位的防靜電工藝 流動崗位中分完全流動、半流動和時流動時固定三種。流動崗位可采用靜電泄露法與復合中和法來交叉使用，并以工藝控制法輔以完整的工藝方案（如領料時物品的防靜電包裝和轉(zhuǎn)運車等等）。
③ 對固定單個設備(如波峰焊機、剪腿機、測試設備、整機聯(lián)調(diào)設備等)的工藝要求：
a． 設備應良好接地；
b．有必要的設備周圍要鋪設防靜電地墊；
c．操作者穿戴防靜電衣、帽、腕帶等。
（2）生產(chǎn)過程各主要環(huán)節(jié)的防靜電要求 電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程是復雜的，就防靜電而言，其是一個綜合治理的過程，應滲透到生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，并根據(jù)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工藝要求，提出不同的對策，以達到對靜電敏感器件的有效控制。
①生產(chǎn)中的主要環(huán)節(jié) 電子產(chǎn)品生產(chǎn)的環(huán)節(jié)主要有：器件的采購→入廠檢驗→老練篩選→轉(zhuǎn)運保管→驗收配料→收、發(fā)、領、退料→裝焊→單板調(diào)測→裝機→整機運行→檢驗→入庫→包裝→運輸→到用戶。應根據(jù)不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)放置靜電**點。
②靜電**區(qū)的一般要求
a． 靜電**區(qū)出入口應有明顯的標志以示警告。入口處要有防靜電門簾，使入?yún)^(qū)人員釋放自身行走時所積聚的靜電荷。
b．**區(qū)室溫應控制在150C～200C之間，相對濕度應在50%～70%。嚴格禁止在濕度小于30%的環(huán)境中操作靜電敏感器件。
c．靜電**作業(yè)區(qū)應避免高壓作業(yè)。
d. **區(qū)的防靜電設施不得隨意移動或拆除，**區(qū)作業(yè)面必須導電良好。
e. 作業(yè)區(qū)工作臺面禁止放置非生產(chǎn)性物品（如報紙、書籍、食品、手包等）。
f. 作業(yè)區(qū)使用的圖紙資料必須放入防靜電塑料袋內(nèi)，防止翻閱時靜電的產(chǎn)生，靜電**區(qū)工作人員必須穿戴防靜電工作服和防靜電鞋。
g. 非工作區(qū)人員未經(jīng)允許不得擅自入內(nèi), 允許進入者必須在入口處釋放靜電荷, 并穿戴好防靜電衣、鞋或鞋套等防靜電物品, 進入內(nèi)部不得隨意觸摸器件、組件和產(chǎn)品的各接線端子等。
③靜電敏感器件進廠檢驗中的靜電防護要求
b．識別靜電包裝 靜電敏感器件進廠時應用生產(chǎn)廠家所帶的導電盒封裝, 集成電路的引腳應插在導電海棉上, 或用鍍銀的裸線把管腳繞起來, 使各管腳處于等電位, 否則拒收。
c．進廠時靜電敏感器件所帶的原包裝不得損壞。器件檢驗后應恢復原包裝，隨之周轉(zhuǎn)到其他崗位。
d.測試靜電敏感器件時，嚴禁操作者用手或其他端子直接觸及器件輸入端，并禁止在帶電狀態(tài)下插拔器件。
e.檢驗及其相關人員一定要了解靜電防護的基本知識。
④ 靜電敏感器件在運輸、存儲保管中的防護要求
a.靜電敏感器件在運輸中要小心輕放,不得野蠻裝卸,以免造成器件損壞或包裝剝落等。
b.靜電敏感器件在運輸中應使全部管腳處于同電位。
c.存放靜電敏感器件的庫房，其室內(nèi)相對濕度不得低于３０％～４０％。在貯存靜電敏感器件過程中原包裝應保存，如果需要更換原包裝，必須注意使用防靜電容器，不得使用非防靜電器具來包裝或盛放靜電敏感器件。
d.防靜電器皿一定要有明顯的防靜電標識，庫房存放靜電敏感器件的地方應在明顯位置粘貼防靜電標志以示警告。
⑤ 靜電敏感器件在收、發(fā)、配、領、退料中的靜電防護要求
a.所有收、發(fā)、配、領、退料人員，必須首先明白所需器件性能是否為靜電敏感器件，特別是庫房人員有權力告知領料人員，以對靜電敏感器件引起注意。
b.操作人員在靜電敏感器件的收、領、發(fā)料過程中應采用目測法在其原包裝內(nèi)清點數(shù)量，不得直接接觸靜電敏感器件端子。
c.禁止操作人員在非靜電環(huán)境下操作靜電敏感器件。
d.接觸靜電敏感器件的收、發(fā)、領料人員，必須穿好防靜電服，并在防靜電操作臺上才可打開包裝，盡量不破壞原包裝。
e.所有收、發(fā)、配、領、退料的全過程都應在防靜電容器中進行。
⑥ 印制板插裝、焊接過程的靜電防護要求
a.印制板的插裝應在防靜電環(huán)境中進行，插裝機、剪腿機、焊接設備，以及清洗機等設備都應接地，并在設備周圍鋪設防靜電地墊。
b.操作人員必須穿戴防靜電服、鞋、手套以及防靜電工作帽等。
c.其操作現(xiàn)場的布局、溫度、濕度等應符合防靜電**工作區(qū)要求，所使用工具、測量儀表等都應接地。
e.所有操作人員以及所使用的工具，在每次接觸靜電敏感器件之前，都應堅持與靜電地碰撞泄露靜電荷。
f.在靜電敏感器件的插裝過程中, 操作人員應手持器件外殼, 不得觸及其輸入端子, 絕不允許器件插反。器件插裝過程中, 器件插裝前應先放在導電盒內(nèi), 嚴格禁止放在操作臺上。
⑦ 印制板檢測過程中的靜電防護要求
a.無論人工測試還是機械測試，人員和設備都必須接地。所有操作都必須在防靜電操作臺上進行，測試完后應及時放入防靜電周轉(zhuǎn)箱或周轉(zhuǎn)車轉(zhuǎn)入下一崗位。
b.嚴禁在帶電情況下插拔載板或拆除器件。
c.嚴禁測試人員用手或工具觸及印制板上靜電敏感器件輸入端線條或器件懸空端子。
d.在測試過程中如需更換靜電敏感器件，應在具有防靜電設施的工作臺上進行。
⑧ 包裝中的靜電防護 包裝是產(chǎn)品出廠前的*后一個環(huán)節(jié)，包裝工藝的好壞直接影響產(chǎn)品到用戶手中是否為合格品。包裝中的防靜電問題應是前期工作的延續(xù)，處理不好可能造成前功盡棄，所以包裝中的防靜電問題應引起高度重視。
a.包裝材料應采用靜電導電材料或靜電耗散材料。
b.對生產(chǎn)環(huán)節(jié)中靜電敏感器件、組件和印制載板所帶的防靜電包裝應嚴格保持，若需進行小件的再包裝時可用抗靜電發(fā)泡材料作填充物，防止運輸途中顛簸碰撞，以免靜電危害的產(chǎn)生。
c.對有靜電敏感器件的包裝應有明顯的警示標志，使用戶在拆箱時便引起注意。
隨著人類的進步和電子技術的不斷發(fā)展，靜電危害已經(jīng)被人們所認識。靜電危害所引起的一個*突出的問題就是電子器件的擊穿，其中硬擊穿容易被及時發(fā)現(xiàn)，而軟擊穿則不易及時發(fā)現(xiàn)，它所造成的潛在危害將隨時間的推移表現(xiàn)為產(chǎn)品的質(zhì)量問題，給用戶、廠家都會造成嚴重影響和損失。所以從器件的購買到產(chǎn)品的包裝出廠必須環(huán)環(huán)把關，嚴禁靜電危害的產(chǎn)生，才能確保產(chǎn)品質(zhì)量，使用戶放心，也使廠家安心。
3. 數(shù)據(jù)完整性
完整性證明是在數(shù)據(jù)傳輸過程中，驗證收到的數(shù)據(jù)和原來數(shù)據(jù)之間保持完全一致的證明手段。檢查是*早采用數(shù)據(jù)完整性驗證的方法，它雖不能保證數(shù)據(jù)的完整性，只起到基本的驗證作用，但由于它的實現(xiàn)非常簡單（一般都由硬件實現(xiàn)），現(xiàn)在仍廣泛應用于網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳輸和保護中。近幾年來研究比較多的是數(shù)字簽名等算法，它們雖可以保證數(shù)據(jù)的完整性，但由于實現(xiàn)起來比較復雜，系統(tǒng)開銷比較大，一般只用于完整性要求較高的領域，特別是商業(yè)、金融業(yè)等領域。
4. **協(xié)議
**協(xié)議的建立和完善是**保密系統(tǒng)走上規(guī)范化、標準化道路的基本因素。一個較為完善的內(nèi)部網(wǎng)和**保密系統(tǒng)，至少要實現(xiàn)加密機制、驗證機制和保護機制。
網(wǎng)絡**是一個系統(tǒng)工程，不是單一的產(chǎn)品或技術可以完全解決的。這是因為網(wǎng)絡**包含多個層面，既有層次和結構上的劃分，也有防范目標上的差別。在層次上涉及到網(wǎng)絡層的**、傳輸層的**、應用層的**等；在結構上，不同節(jié)點考慮的**是不同的；在目標上，有些系統(tǒng)專注于防范破壞性的攻擊，有些系統(tǒng)是用來檢查系統(tǒng)的**漏洞的，有些用來增強基本的**環(huán)節(jié)（如審計），有些解決信息的加密、認證問題，有些則考慮的是防病毒的問題。任何一個產(chǎn)品不可能解決全部層面的問題，這與系統(tǒng)的復雜程度、運行的位置和層次都有很大關系。因此一個完整的**體系應該是一個由具有分布性的多種**技術或產(chǎn)品構成的復雜系統(tǒng)，既有技術的因素，也包含人的因素，用戶可根據(jù)自己的實際情況選擇適合自己需求的技術和產(chǎn)品。
1． 什么是靜電？
靜電是一種電能，它存在于物體表面，是正負電荷在局部失衡時產(chǎn)生的一種現(xiàn)象。靜電現(xiàn)象是指電荷在產(chǎn)生與消失過程中所表現(xiàn)出的現(xiàn)象的總稱，如摩擦起電就是一種靜電現(xiàn)象。
2． 為什么要防靜電？
由于電子行業(yè)的迅速發(fā)展，體積小、集成度高的器件得到大規(guī)模生產(chǎn)，從而導致導線間距越來越小，絕緣膜越來越薄，致使耐擊穿電壓也愈來愈低。而電子產(chǎn)品在生產(chǎn)、運輸、儲存和轉(zhuǎn)運等過程中所產(chǎn)生的靜電電壓卻遠遠超過其擊穿電壓閾值，這就可能造成器件的擊穿或失效，影響產(chǎn)品的技術指標，降低其可靠性。由此可見，靜電是電子行業(yè)發(fā)展中的一大障礙。所以預防靜電必須提到議事日程上來，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量。
為使電子器件及產(chǎn)品在購買、入庫、發(fā)料、檢驗、儲存、調(diào)測和安裝等過程中免受靜電危害,了解靜電產(chǎn)生的機理和一些防止靜電產(chǎn)生危害的相關知識是非常必要和重要的。
二、電子行業(yè)中靜電障害的形成
電子行業(yè)中靜電障害可分為兩類：一是由靜電引力引起的浮游塵埃的吸附；二是由靜電放電引起的介質(zhì)擊穿；
1． 靜電吸附
在半導體元器件的生產(chǎn)制造過程中, 由于大量使用了石英及高分子物質(zhì)制成的器具和材料，其絕緣度很高，在使用過程中一些不可避免的摩擦可造成其表面電荷不斷積聚, 且電位愈來愈高。表1列出了半導體元器件及其使用環(huán)境中部分物品表面的靜電電位。
從表1可見，它們的靜電電位都很高。由于靜電的力學效應，在這種情況下, 很容易使工作場所的浮游塵埃吸附于芯片表面，而很小的塵埃吸附都有可能影響半導體器件的良好性能。所以電子產(chǎn)品的生產(chǎn)必須在清潔環(huán)境中操作，并且操作人員、器具及環(huán)境必須采取一系列的防靜電措施，以防止和降低靜電危害的形成。
2．介質(zhì)擊穿的分類
由靜電引起元器件的擊穿是電子工業(yè)中靜電危害的主要方式。在強電場中，隨著電場強的增強，電荷不斷積累，當達到一定程度時，電介質(zhì)會失去極化特征而成為導體，*后產(chǎn)生介質(zhì)的熱損壞現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為電介質(zhì)的擊穿。介質(zhì)擊穿分熱擊穿、化學擊穿和電擊穿三種形式。
（1）熱擊穿 介質(zhì)工作時，當損耗產(chǎn)生的熱量大于介質(zhì)向周圍散發(fā)的熱量時，介質(zhì)的溫度迅速升高，導電隨之增加，直至介質(zhì)的熱損壞。可見熱擊穿的核心問題是散熱問題。所以熱設計是產(chǎn)品設計的重要環(huán)節(jié)之一。
（2）化學擊穿 在高壓下，強電場會在介質(zhì)表面或內(nèi)部的缺陷小孔附近產(chǎn)生局部空氣碰撞電離，引起介質(zhì)電輝，生成化學物質(zhì)--臭氧和二氧化碳，使絕緣性能降低，致使介質(zhì)損壞。
（3）電擊穿 電擊穿是介質(zhì)在強電場作用下, 被擊發(fā)出自由電子而引起的。自由電子隨電場強度的增加而急劇增加，從而破壞介質(zhì)的絕緣性能?？梢婋姄舸┑谋举|(zhì)是電荷積聚所致, 因而防止電荷積聚就可防止電擊穿。一般把擊穿的臨界電壓稱為擊穿電壓, 臨界場強稱為擊穿場強。例如: E空氣 = 3 kV/m, MOS管結構的E柵氧化摸 = 1.0×106kV/m。
3．靜電的擊穿與放電
（1）靜電放電 靜電放電與外加穩(wěn)定電源產(chǎn)生的放電雖然同為電荷積聚所致，但又有著明顯的區(qū)別。首先，在靜電放電的情況下，起放電電源是空間電荷，因而它所儲存的能量是有限的，不像外加電源那樣具有持續(xù)放電的能力，故它僅能提供短暫發(fā)生的局部擊穿能量。雖然靜電放電的能量較小, 但其放電波形很復雜，控制起來也比較麻煩。半導體器件的軟擊穿就與它有關。
（2）靜電擊穿 由靜電擊穿引起的元器件擊穿損壞是電子工業(yè)中，特別是電子產(chǎn)品制造中*普遍、*嚴重的危害。
靜電放電可能造成器件硬擊穿或軟擊穿。硬擊穿是一次性造成器件的長久性失效，如器件的輸出與輸入開路或短路。軟擊穿則可使器件的性能劣化，并使其指標參數(shù)降低而造成故障隱患。由于軟擊穿可使電路時好時壞（指標參數(shù)降低所致），且不易被發(fā)現(xiàn)，給整機運行和查找故障造成很**煩。軟擊穿時設備仍能帶"病"工作，性能未發(fā)生根本變化，很可能通過出廠檢驗，但隨時可能造成再次失效。多次軟擊穿就能造成硬擊穿，使設備運行不正常，既給用戶造成損失，也影響廠家聲譽和產(chǎn)品的銷售。
4．人體靜電
在工業(yè)生產(chǎn)中，引起元器件損壞和對電子設備的正常運行產(chǎn)生干擾的一個主要原因是人體靜電放電。人體靜電放電既可能造**體遭電擊而降低工作效率，又可能引發(fā)二次事故（即器件損壞），因此人體靜電應引起足夠重視。人體形成靜電的原因是人體在日常工作中，把人體所消耗的機械能在活動中轉(zhuǎn)換為電能。人體是一個靜電導體，當與大地絕緣時（如穿的鞋底為絕緣物質(zhì)），人體與大地就形成一個電容，使電荷儲存起來，其充電電壓一般 ≤50kV。當電荷儲積到一定程度時，一旦條件成熟會放電形成火花，瞬時放電電壓可達數(shù)千千伏，放電功率可達幾千千瓦。
（1）人體靜電的起電方式
① 起步電流 當人行走在絕緣地板上時，抬起的一只腳由于鞋底電阻的存在可產(chǎn)生一個充電電流I1，而另一只腳也由于鞋底電阻的存在，落地時有一個泄露電流I2 。這種電流一般小于10-8A，其大小和步行方式與地板材料有關。
②摩擦帶電及其它帶電 人體在日常工作中, 會與所穿的衣服、鞋帽、手套產(chǎn)生摩擦，并且衣服與周圍物體之間、鞋子與地板之間、手與工件之間等都可產(chǎn)生摩擦。此外，當人體靠近帶電物體時，也會感應出大小相等、符號相反的電荷以及帶電顆粒的吸附，所有這些都是人體產(chǎn)生靜電電荷的誘因，進而通過傳導和靜電感應, *終使人體呈帶電狀態(tài)。
（2）影響人體帶電的因素
①起電電流 操作者的起電電流一般為I0=10-8～10-6，IMAX=10-4。當人體對地電阻一定時，起電電流I越大，人體帶電量q就越大，電位就越高。I0一定時，人體對地電阻R越大，電壓就越高，人體帶電荷q就越多。即：
U↑=I↑R↑ q↑=U↑C
②人體對地電阻 人體電阻分兩種：表面電阻和體積電阻。由公式U = I R和 q =U C可見，對地電阻R越大，其帶電量q也越高。表面電阻的大小與皮膚的干燥程度和空氣的濕度有關。干燥時一般為100～600kΩ，潮濕狀態(tài)為11kΩ，人體手到腳的體積電阻一般為500Ω～800Ω。
③人體電容 一般指人體對地的電容和人體對周圍物體的電容。由公式q = UC可見：電量一定時，電壓U隨電容C的減小而增大。由公式W=q2/2C可見：人體所儲存的靜電可隨人體電容的減小而增大。
（ 3） 人體放電電擊感度 人體帶電放電時，人體會有不同程度的反映，這種反映稱為電擊感度。當人體受到靜電電擊時，雖不會發(fā)生重大生理障礙，但可能影響人的工作效率，或造成精神緊張和二次破壞等。人體靜電電位和靜電感度的關系見表 2。
表 2
人體電位（kV）
電 擊 感 度
備 注
1．0
無感覺
2．0
手指外側(cè)有感覺
發(fā)出微弱的放電聲
2．5
有針刺的感覺，但不疼
4．0
有針深刺的感覺，手指微疼
見到放電微光
6．0
手指感到劇疼，手腕感到沉重
10．0
手腕感到劇疼，手感到麻木
12．0
手指劇麻，整個手感到被強烈電擊
三、 靜電防護目的和途徑
電子工業(yè)中靜電防護的根本目的是在電子元器件、組件和設備的制造過程中，通過一定的途徑，防止靜電的力學效應和放電效應而產(chǎn)生或可能產(chǎn)生的障害，或把障害限制到*小程度，確保產(chǎn)品的設計性能和使用性能不因靜電作用而受到損害。
防靜電主要是防止靜電放電?？刂旗o電放電要從控制靜電的產(chǎn)生和控制靜電的消除兩方面入手?？刂旗o電的產(chǎn)生主要是控制工藝過程和工藝過程中材料的選擇；控制靜電的消除主要是加速靜電的泄露和中和。這兩點共同作用才能使靜電電壓不超過**閾值，以達到靜電防護的目的。
1． 消除靜電的途徑
靜電能對靜電敏感器件造成障害，但它是可控的，可消除的。為此要討論生產(chǎn)過程中靜電防護系統(tǒng)的**工作原理，以及靜電的消除和靜電的防護方法。
（1）靜電的消除特性要消除靜電首先要明確對靜電防護的基本思想：
① 對有可能產(chǎn)生靜電的地方要防止靜電荷的聚集。即采取一定的措施避免或減少靜電放電的產(chǎn)生?？刹捎眠叜a(chǎn)生邊泄露的辦法達到消除電荷聚集的目的。
② 對已存在的電荷積聚，應迅速地消除掉。當絕緣物體帶電時，電荷不能流動，無法進行泄漏，可利用靜電消除器產(chǎn)生異性離子來中和靜電荷。當帶電的物體是導體時，則采用簡單的接地泄露辦法，使其所帶電荷完全消除。要構成一個完整的靜電**工作區(qū)，至少應包括有效的靜電臺墊、專用地線和防靜電腕帶等。
（2）靜電的基本防護途徑靜電的控制技術是在靜電電荷積聚不可避免的情況下，采取綜合措施將靜電危害控制在允許的范圍內(nèi)。
① 工藝控制法 目的是在生產(chǎn)過程中盡量少地產(chǎn)生靜電荷。對工藝流程中材料的選擇、設備安裝和操作管理等過程應采取預防措施，控制靜電的產(chǎn)生和電荷的聚集，抑制靜電電位和放電能量，使危害降到*小程度。
② 泄露法 目的是使靜電荷通過泄露達到消除。一般采用靜電接地使電荷向大地泄露，通常利用增大物體電導的方法使靜電泄露。
③ 靜電屏蔽法 采用接地的屏蔽罩把帶電體與其它物體隔離開，這樣帶電體的電場將不影響周圍其它物體，這種屏蔽方法叫內(nèi)場屏蔽。有時也用接地的屏蔽罩把被隔離物體包圍起來使被隔離物免受外界電場的影響，這種屏蔽方法叫外場屏蔽。
④ 復合中和法及其它 通過復合中和法來達到靜電荷的消除。通常用靜電消除器產(chǎn)生的異性離子來中和帶電體的電荷，并有可能使帶電物體表面光滑以及周圍環(huán)境更加清潔，從而減少**放電的可能性。
2．靜電**工作區(qū)基本條件的選擇
（1）**電阻值的確定與計算對靜電**區(qū)的工作人員, 提供防電擊的條件，依據(jù)人體受電擊時有可能脫離險境的極限電流為10mA～16mA的要求, 我們?nèi)?*電流為5mA。由公式 I=V/R（ V=200～380V，I=5mA）得出：
R=4.4×104～7.6×104Ω 則：
R取值應大于1.0×105Ω
（2）防靜電系統(tǒng)的泄露條件分析與*大允許接地電阻的計算 在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場必須設有嚴格的防靜電系統(tǒng)。要進入這個作業(yè)現(xiàn)場的人必須在入口處放去人體靜電，并穿戴好防靜電衣和防靜電鞋等方可入內(nèi)。必要時還要在現(xiàn)場帶防靜電腕帶作業(yè)。對于臨時離開再返回工作崗位的人員或外來人員也要經(jīng)過嚴格的靜電釋放，否則對工作現(xiàn)場的器件、組件及設備都有可能造成損壞的危害，并且這種損壞往往是在很短的時間內(nèi)發(fā)生，大約為1秒鐘。
就靜電泄露系統(tǒng)而言，應計算*大通地電阻值，使放電電壓在1秒鐘內(nèi)降到100V之內(nèi)。物體放電時，除需考慮通過的接地電阻值外，還要考慮放電物體電容的大小，因為它可能影響放電時間，一般取值為200PF。通常，國際上取放電電壓初始值為5000V，因此所計算的接地電阻應能將靜電放電在1秒鐘內(nèi)把5000V的靜電電壓降到100V以下，其計算公式為：
U = U0 e-t/RC （1）
其中： U = 100V(靜電系統(tǒng)**電壓)；U0=5000V(放電初始電壓）； T =1 s(放電電壓釋放到100V以下所需時間）；C =200 PF=200×10-12 F(人體對地或物體間電容的統(tǒng)計平均值）。
將數(shù)據(jù)代入公式（1）計算得：
100 =5000×e-1/200×10-12R
ln50=1/200×10-12R
R=1/3.9×200×10-12=1.28×109(Ω)
可見，只要系統(tǒng)電阻值小于1.28×109，就可保證在1秒鐘內(nèi)使放電電壓降到**值，防止靜電危害。
(3) 腕帶接地電阻的選擇腕帶的使用要保證操作者在任何情況下人體靜電電壓都必須限定在100V以下，腕帶的接地電阻必須在要求的范圍內(nèi)
可見要保證靜電系統(tǒng)**，腕帶對地電阻應小于100MΩ。
四、 靜電接地技術
靜電接地技術是靜電泄露工藝中的主要環(huán)節(jié)，系統(tǒng)接地的質(zhì)量將直接影響電荷的釋放能力。
1 有關概念
（1）地線 地線是指能夠接受或提供大量電荷的物質(zhì)，如大地、設備底座、機殼等。理想的地應該是一個優(yōu)良的導體，即電流流過地線時不產(chǎn)生電位降，地線上各點電位相同。防靜電接地是廠房基建工程中重要的指標之一。在防靜電工程中常把地線稱為地線母線，在作業(yè)區(qū)內(nèi)地線母線提供靜電工程中的器具和人體泄露靜電荷之用。
（2）接地電阻 是接地體與大地之間的接觸電阻。它是接地質(zhì)量好壞的標準，一般工業(yè)生產(chǎn)中靜電起電電流I的*大值為10-4A。**電壓為U=100V，故接地電阻 R≤U/ I = 106 Ω。
（3）地線的埋設 埋設地線的原則為：地線埋設點的土壤電阻系數(shù)要越小越好，接地體與土壤接觸面積越大越好，接觸密度越高越好。
2. 靜電工作區(qū)靜電地的鋪設
（1）地線的引入 在工作區(qū)的靜電地應設為靜電專用地，不得與其它地線共用。地線應鋪設到崗位，材料可為3mm厚、約25mm寬的紫銅帶或截面面積大于4mm2～6mm2的銅芯軟線,，以便靜電順暢泄露。
（2）靜電地在靜電**區(qū)的通用規(guī)則
① 在作業(yè)區(qū)內(nèi)的任何引入和鋪設方法都必須保證系統(tǒng)的接地電阻值在規(guī)定的范圍內(nèi), 并能保證該部位靜電的產(chǎn)生和泄露速度相等，及地線的大小要以電荷不滯留為目的。
② 作業(yè)區(qū)內(nèi)接地端子應保證接地可靠，容易連接。
③ 大型設備的地線應采用大截面的多芯導線連接，一般截面不小于14mm2。
④ 烙鐵、吸錫器等手動工具，測試儀表等非電力線外殼應實現(xiàn)硬接地。
⑤ **工作區(qū)工作臺應單獨接地，腕帶及地墊等分別接地?！?br>
五、防靜電制品的分類與應用
要了解防靜電制品，首先要了解防靜電材料。防靜電材料按其導電性能可分為以下三種：
（1）靜電導電材料 表面電阻RS≤1×105Ω、體積電阻RV ≤1×104Ω的材料。
（2）靜電耗散材料 表面電阻1×105Ω＜RS≤1×1012Ω、體積電阻1×104Ω＜RV ≤1×1011Ω的材料。
（3）絕緣材料 表面電阻RS＞1×1012Ω、體積電阻RV＞1×1011Ω的材料。
了解了靜電材料的特性，對防靜電系統(tǒng)的制品選擇就有了依據(jù)。
1．人體防靜電系統(tǒng)
人體防靜電系統(tǒng)主要由防靜電腕帶、防靜電工作服、鞋襪等組成。必要時還需要輔以防靜電工作帽、手套、腳套等物品。這種整體的防靜電系統(tǒng)兼?zhèn)潇o電泄露、中和和屏蔽的作用。
（1）防靜電腕帶 它的制作使用靜電導電材料，通過與皮膚直接接觸，把人體靜電直接導走。所以腕帶使用時必須與皮膚接觸良好，使皮膚上的瞬時靜電電壓小于100V。
（2）防靜電工作服
① 服裝靜電的產(chǎn)生與危害 人在從事各種勞動活動時，人體與衣服、衣服與衣服、以及衣服與周圍物體間的摩擦可造成電荷的大量產(chǎn)生與積聚，因此當衣服為絕緣物質(zhì)時，靜電電荷將無法泄露而存在于人體上，隨時可能造成放電危害。
② 防靜電工作服的消電機理 防靜電工作服是用靜電導電織物為面料而縫制的。其消電機理為：a. 經(jīng)由導電纖維形成電荷通道向大地泄放靜電荷；b. 由纖維的電暈放電中和靜電荷。
（3）防靜電鞋、襪 防靜電鞋和襪都是用電阻變化小的靜電導電材料制作。鞋的制作中，其鞋底的材料很關鍵，即要把人體的靜電通過鞋底泄露掉。防靜電鞋的體積電阻應滿足要求，一般取值為 Rv=0.5×105～1.0×109Ω。
（4）防靜電工作椅、桌墊、地墊 防靜電工作椅的材料使用靜電導電織物為面料, 其表面電阻應界于105～1.0×109Ω之間，以導走或中和靜電荷。而防靜電桌墊和地墊放置在工作崗位處的桌面和地板上，以泄露人體靜電荷為目的。它的上表面為使用面，下層為低電阻導電層，其電阻一般應在105～1.0×108Ω的范圍內(nèi)。
2. 防靜電操作系統(tǒng)
電子產(chǎn)品的防靜電操作系統(tǒng)是指在各工序經(jīng)常與元器件、組件、成品等發(fā)生接觸、分離或摩擦作用的工作臺面、生產(chǎn)線、工裝工具、包裝帶/盒、轉(zhuǎn)運車、清洗液和宣傳品等。一般情況下這些物品大多采用高絕緣物質(zhì)的橡膠、塑料、木材、玻璃等制成，極易在生產(chǎn)中產(chǎn)生電荷積聚且難以接地泄露，是造成靜電敏感器件損害的重要原因。因此必須對其進行防靜電處理，或用相應的防靜電物品代替，這一系列的防靜電制品便構成一個完整的靜電操作系統(tǒng)。以下介紹其主要組成部分的特性。
（1） 防靜電臺墊 在進行靜電敏感器件的操作時，工作臺上應鋪設具有靜電導電和靜電耗散功能的材料制成的防靜電臺墊。使所有與器件接觸的端子、工具、儀器儀表、人體達到一致的電位，并通過接地使靜電能迅速泄露。臺墊的表面電阻一般為105～108Ω，體積電阻一般為106～108Ω。臺墊的制作材料是靜電導電和靜電耗散材料構成的橡膠、塑料、織物、金屬絲編織物及其添加物等，其結構有多層和單層之分。
單層結構的防靜電臺墊是在橡膠材料中添加適量的碳黑、金屬粉或?qū)щ娎w維，使其產(chǎn)生由碳黑粒子等形成的導電網(wǎng)絡而制成。多層防靜電橡膠墊的制作分為三層：頂層是由橡膠中添加抗靜電劑或?qū)щ姴牧系姆勰袑邮窃谙鹉z中添加導電纖維，而底層是在橡膠中添加導電碳黑。其目的都是讓靜電荷能迅速被中和或泄露。
（2）防靜電軟塑料包裝 防靜電軟塑料包裝是指包裝或存儲靜電敏感器件和含靜電敏感器件的印制載板的塑料包裝袋。由于其與器件的直接接觸引起的摩擦會產(chǎn)生很強的靜電，若使用一般材料的包裝袋包裝，很可能引起器件的損壞，所以必須使用防靜電材料制作的包裝袋。防靜電包裝袋的性能指標為：材料的表面電阻率為ρS＜108Ω·cm，體積電阻率為ρV＜109Ω·cm。常用的防靜電包裝袋有如下兩種：
①單層塑料包裝袋 在聚乙烯、聚炳烯或聚氯乙烯中填入碳黑, 使聚合物中的碳黑離子形成聚集體, 為泄露靜電形成一連續(xù)通道。這樣制作的體積電阻率可降至105Ω·cm。
② 雙層塑料膜包裝袋 其分為內(nèi)外層，內(nèi)層是防靜電塑料薄膜，而外層是極薄的金屬膜，兩層共同作用既能泄露靜電荷，又可起靜電屏蔽作用。
（3） 防靜電包裝盒、條、管 一般為器件生產(chǎn)廠家對其產(chǎn)品出廠前進行的包裝。由于廠家不同, 所以其形狀各不相同, 但表面電阻率都應滿足ρS≤106～108Ω·cm要求。
（4）生產(chǎn)線用防靜電周轉(zhuǎn)小推車 轉(zhuǎn)運車車體用金屬、塑料、橡膠等防靜電材料制作，其表面電阻率ρS≤106～108Ω·cm。車輪為導電橡膠，對地電阻R＜106Ω。
（5）防靜電器具 在電子設備的布線作業(yè)和電路板、器件的錫焊過程中, 為防止手工操作時工具帶電引起的靜電危害, 應采用防靜電烙鐵和防靜電吸錫器等之類的防靜電工具。
六、 防靜電工藝及其要求
（1）靜電控制方法 靜電的控制應根據(jù)不同情況和不同的崗位來采取不同的措施。
① 固定崗位的防靜電工藝 對固定崗位應采用靜電泄露工藝。一個靜電控制崗位成為一個防靜電點，一條生產(chǎn)作業(yè)線組成一個**作業(yè)區(qū)。一個**作業(yè)區(qū)包含：a. 接地母線；b. 防靜電地墊；c. 防靜電桌墊；d. 防靜電腕帶；e. 防靜電工具（如電烙鐵等）。以上五種必須接地良好方為有效。
② 流動崗位的防靜電工藝 流動崗位中分完全流動、半流動和時流動時固定三種。流動崗位可采用靜電泄露法與復合中和法來交叉使用，并以工藝控制法輔以完整的工藝方案（如領料時物品的防靜電包裝和轉(zhuǎn)運車等等）。
③ 對固定單個設備(如波峰焊機、剪腿機、測試設備、整機聯(lián)調(diào)設備等)的工藝要求：
a． 設備應良好接地；
b．有必要的設備周圍要鋪設防靜電地墊；
c．操作者穿戴防靜電衣、帽、腕帶等。
（2）生產(chǎn)過程各主要環(huán)節(jié)的防靜電要求 電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程是復雜的，就防靜電而言，其是一個綜合治理的過程，應滲透到生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，并根據(jù)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工藝要求，提出不同的對策，以達到對靜電敏感器件的有效控制。
①生產(chǎn)中的主要環(huán)節(jié) 電子產(chǎn)品生產(chǎn)的環(huán)節(jié)主要有：器件的采購→入廠檢驗→老練篩選→轉(zhuǎn)運保管→驗收配料→收、發(fā)、領、退料→裝焊→單板調(diào)測→裝機→整機運行→檢驗→入庫→包裝→運輸→到用戶。應根據(jù)不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)放置靜電**點。
②靜電**區(qū)的一般要求
a． 靜電**區(qū)出入口應有明顯的標志以示警告。入口處要有防靜電門簾，使入?yún)^(qū)人員釋放自身行走時所積聚的靜電荷。
b．**區(qū)室溫應控制在150C～200C之間，相對濕度應在50%～70%。嚴格禁止在濕度小于30%的環(huán)境中操作靜電敏感器件。
c．靜電**作業(yè)區(qū)應避免高壓作業(yè)。
d. **區(qū)的防靜電設施不得隨意移動或拆除，**區(qū)作業(yè)面必須導電良好。
e. 作業(yè)區(qū)工作臺面禁止放置非生產(chǎn)性物品（如報紙、書籍、食品、手包等）。
f. 作業(yè)區(qū)使用的圖紙資料必須放入防靜電塑料袋內(nèi)，防止翻閱時靜電的產(chǎn)生，靜電**區(qū)工作人員必須穿戴防靜電工作服和防靜電鞋。
g. 非工作區(qū)人員未經(jīng)允許不得擅自入內(nèi), 允許進入者必須在入口處釋放靜電荷, 并穿戴好防靜電衣、鞋或鞋套等防靜電物品, 進入內(nèi)部不得隨意觸摸器件、組件和產(chǎn)品的各接線端子等。
③靜電敏感器件進廠檢驗中的靜電防護要求
b．識別靜電包裝 靜電敏感器件進廠時應用生產(chǎn)廠家所帶的導電盒封裝, 集成電路的引腳應插在導電海棉上, 或用鍍銀的裸線把管腳繞起來, 使各管腳處于等電位, 否則拒收。
c．進廠時靜電敏感器件所帶的原包裝不得損壞。器件檢驗后應恢復原包裝，隨之周轉(zhuǎn)到其他崗位。
d.測試靜電敏感器件時，嚴禁操作者用手或其他端子直接觸及器件輸入端，并禁止在帶電狀態(tài)下插拔器件。
e.檢驗及其相關人員一定要了解靜電防護的基本知識。
④ 靜電敏感器件在運輸、存儲保管中的防護要求
a.靜電敏感器件在運輸中要小心輕放,不得野蠻裝卸,以免造成器件損壞或包裝剝落等。
b.靜電敏感器件在運輸中應使全部管腳處于同電位。
c.存放靜電敏感器件的庫房，其室內(nèi)相對濕度不得低于３０％～４０％。在貯存靜電敏感器件過程中原包裝應保存，如果需要更換原包裝，必須注意使用防靜電容器，不得使用非防靜電器具來包裝或盛放靜電敏感器件。
d.防靜電器皿一定要有明顯的防靜電標識，庫房存放靜電敏感器件的地方應在明顯位置粘貼防靜電標志以示警告。
⑤ 靜電敏感器件在收、發(fā)、配、領、退料中的靜電防護要求
a.所有收、發(fā)、配、領、退料人員，必須首先明白所需器件性能是否為靜電敏感器件，特別是庫房人員有權力告知領料人員，以對靜電敏感器件引起注意。
b.操作人員在靜電敏感器件的收、領、發(fā)料過程中應采用目測法在其原包裝內(nèi)清點數(shù)量，不得直接接觸靜電敏感器件端子。
c.禁止操作人員在非靜電環(huán)境下操作靜電敏感器件。
d.接觸靜電敏感器件的收、發(fā)、領料人員，必須穿好防靜電服，并在防靜電操作臺上才可打開包裝，盡量不破壞原包裝。
e.所有收、發(fā)、配、領、退料的全過程都應在防靜電容器中進行。
⑥ 印制板插裝、焊接過程的靜電防護要求
a.印制板的插裝應在防靜電環(huán)境中進行，插裝機、剪腿機、焊接設備，以及清洗機等設備都應接地，并在設備周圍鋪設防靜電地墊。
b.操作人員必須穿戴防靜電服、鞋、手套以及防靜電工作帽等。
c.其操作現(xiàn)場的布局、溫度、濕度等應符合防靜電**工作區(qū)要求，所使用工具、測量儀表等都應接地。
e.所有操作人員以及所使用的工具，在每次接觸靜電敏感器件之前，都應堅持與靜電地碰撞泄露靜電荷。
f.在靜電敏感器件的插裝過程中, 操作人員應手持器件外殼, 不得觸及其輸入端子, 絕不允許器件插反。器件插裝過程中, 器件插裝前應先放在導電盒內(nèi), 嚴格禁止放在操作臺上。
⑦ 印制板檢測過程中的靜電防護要求
a.無論人工測試還是機械測試，人員和設備都必須接地。所有操作都必須在防靜電操作臺上進行，測試完后應及時放入防靜電周轉(zhuǎn)箱或周轉(zhuǎn)車轉(zhuǎn)入下一崗位。
b.嚴禁在帶電情況下插拔載板或拆除器件。
c.嚴禁測試人員用手或工具觸及印制板上靜電敏感器件輸入端線條或器件懸空端子。
d.在測試過程中如需更換靜電敏感器件，應在具有防靜電設施的工作臺上進行。
⑧ 包裝中的靜電防護 包裝是產(chǎn)品出廠前的*后一個環(huán)節(jié)，包裝工藝的好壞直接影響產(chǎn)品到用戶手中是否為合格品。包裝中的防靜電問題應是前期工作的延續(xù)，處理不好可能造成前功盡棄，所以包裝中的防靜電問題應引起高度重視。
a.包裝材料應采用靜電導電材料或靜電耗散材料。
b.對生產(chǎn)環(huán)節(jié)中靜電敏感器件、組件和印制載板所帶的防靜電包裝應嚴格保持，若需進行小件的再包裝時可用抗靜電發(fā)泡材料作填充物，防止運輸途中顛簸碰撞，以免靜電危害的產(chǎn)生。
c.對有靜電敏感器件的包裝應有明顯的警示標志，使用戶在拆箱時便引起注意。
隨著人類的進步和電子技術的不斷發(fā)展，靜電危害已經(jīng)被人們所認識。靜電危害所引起的一個*突出的問題就是電子器件的擊穿，其中硬擊穿容易被及時發(fā)現(xiàn)，而軟擊穿則不易及時發(fā)現(xiàn)，它所造成的潛在危害將隨時間的推移表現(xiàn)為產(chǎn)品的質(zhì)量問題，給用戶、廠家都會造成嚴重影響和損失。所以從器件的購買到產(chǎn)品的包裝出廠必須環(huán)環(huán)把關，嚴禁靜電危害的產(chǎn)生，才能確保產(chǎn)品質(zhì)量，使用戶放心，也使廠家安心。
3. 數(shù)據(jù)完整性
完整性證明是在數(shù)據(jù)傳輸過程中，驗證收到的數(shù)據(jù)和原來數(shù)據(jù)之間保持完全一致的證明手段。檢查是*早采用數(shù)據(jù)完整性驗證的方法，它雖不能保證數(shù)據(jù)的完整性，只起到基本的驗證作用，但由于它的實現(xiàn)非常簡單（一般都由硬件實現(xiàn)），現(xiàn)在仍廣泛應用于網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳輸和保護中。近幾年來研究比較多的是數(shù)字簽名等算法，它們雖可以保證數(shù)據(jù)的完整性，但由于實現(xiàn)起來比較復雜，系統(tǒng)開銷比較大，一般只用于完整性要求較高的領域，特別是商業(yè)、金融業(yè)等領域。
4. **協(xié)議
**協(xié)議的建立和完善是**保密系統(tǒng)走上規(guī)范化、標準化道路的基本因素。一個較為完善的內(nèi)部網(wǎng)和**保密系統(tǒng)，至少要實現(xiàn)加密機制、驗證機制和保護機制。
網(wǎng)絡**是一個系統(tǒng)工程，不是單一的產(chǎn)品或技術可以完全解決的。這是因為網(wǎng)絡**包含多個層面，既有層次和結構上的劃分，也有防范目標上的差別。在層次上涉及到網(wǎng)絡層的**、傳輸層的**、應用層的**等；在結構上，不同節(jié)點考慮的**是不同的；在目標上，有些系統(tǒng)專注于防范破壞性的攻擊，有些系統(tǒng)是用來檢查系統(tǒng)的**漏洞的，有些用來增強基本的**環(huán)節(jié)（如審計），有些解決信息的加密、認證問題，有些則考慮的是防病毒的問題。任何一個產(chǎn)品不可能解決全部層面的問題，這與系統(tǒng)的復雜程度、運行的位置和層次都有很大關系。因此一個完整的**體系應該是一個由具有分布性的多種**技術或產(chǎn)品構成的復雜系統(tǒng)，既有技術的因素，也包含人的因素，用戶可根據(jù)自己的實際情況選擇適合自己需求的技術和產(chǎn)品。
