1.靜電的產(chǎn)生與危害

靜電是電子在材料內部或者在材料之間移動(dòng)（含極化和傳導） 的產(chǎn)物。兩種不同的材料互相接觸，它們之間的小于一定的距離，如10-25cm時(shí)，由于隧道效應，兩種材料內的電子穿過(guò)界面而相互交換。當交換達到平衡時(shí)，材料間將產(chǎn)生一定的電勢差，界面兩側出現了等量正負電荷。若把接觸后的兩種材料分開(kāi)，兩種材料將分別帶上等量正負電荷，這就是靜電產(chǎn)生的基本原理。

靜電的產(chǎn)生主要有以下三種方式：摩擦起電、傳導帶電、感應帶電。

摩擦起電：因不同材料的物體接觸后再分離，由于不同原子核對電子的束縛能力不同，當兩種不同材料物質(zhì)接觸或者摩擦時(shí)，外圍電子將轉移到束縛能力大的一方，導致一材料帶正電，另一材料帶負電。

傳導帶電：因為在導體而言，電子能在他的表面自由移動(dòng)。當與帶電體接觸時(shí)，電子會(huì )從發(fā)生電荷轉移，導致兩者電荷平衡，從而形成靜電現象。

感應帶電：是指鄰近電場(chǎng)的感應，對于導體，電子在導電材料表面自由移動(dòng)，若將該導體放置在另一個(gè)靜電場(chǎng)中，由于同性電荷相互排斥，異性電荷相互吸引，正、負離子就會(huì )發(fā)生轉移，該導體因靜電場(chǎng)感應導致正、負電荷不平衡而形成帶電。

從靜電產(chǎn)生的基本原理與方式可以看出，在一般電子產(chǎn)品的生產(chǎn)制造整個(gè)環(huán)節中，很多工序都可能產(chǎn)生靜電。電子制造工序中都可能使操作人員、工作臺面、工具、元器件及包裝等產(chǎn)生靜電，只要存在靜電，就一定會(huì )有一個(gè)ESD（Electro-Static Discharge靜電釋放）過(guò)程，主要是在瞬間放電電流對電路的感應所產(chǎn)生的噪聲，以及放電電流使基準地電位如產(chǎn)品地、信號地的電位發(fā)生偏移波動(dòng)，從而導致對電路正常工作的干擾。

靜電危害與一般防雷或電磁干擾有一些不一樣的特點(diǎn)。

隱蔽性：一般的靜電放電人體并未感知，而元器件卻在不知不覺(jué)中受到損傷。

潛在性和累積性：一些元器件受靜電放電損傷后，僅表現出某些性能參數下降，但尚未失效，在繼續使用的情況下可能導致失效，所以靜電對器件的損傷具有潛在性。

隨機性：電子元器件的靜電放電損傷可能在產(chǎn)品從加工到制造到使用維護的任一環(huán)節、任一步驟、與任何有關(guān)帶電人體（或物體）接觸時(shí)發(fā)生，具有很強的隨機性。

復雜性：些靜電損傷也難以與其他原因造成的損傷加以區別，使人誤把靜電損傷失效當作其他失效，從而做了錯誤判斷。

對于電子產(chǎn)品裝配來(lái)說(shuō)，靜電的危害嚴重影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、成品率和可靠性，必須對用于電子產(chǎn)品裝配的凈化間進(jìn)行系統防靜電措施，將生產(chǎn)過(guò)程中的靜電危害程度降至最低。

2.靜電防護

良好的靜電防護通常需要遵循以下三個(gè)基本原則：

（1）減少或防止靜電荷積聚的機會(huì )；（2）搭建安全的靜電泄放通路；（3）引入必要且有效的靜電監控設備進(jìn)行系統靜電監控。

2.1良好的接地系統

減少或防止靜電荷積聚的機會(huì )以及搭建安全的靜電泄放通路的基礎，就需要構建良好的靜電接地系統，靜電接地是指將帶靜電物體或有可能產(chǎn)生靜電的物體（非絕緣體）通過(guò)導電體與大地構成電氣回路，使它與大地處于同等電勢位。其目的是在于加快靜電流動(dòng)與泄漏，使帶電材料的靜電荷得到有效且順利地釋放，以避免靜電積聚。

2.2環(huán)境控制

靜電的產(chǎn)生及大小與環(huán)境濕度和空氣中的離子濃度存在密切的關(guān)系。靜電電勢與濕度成反比，同時(shí)與在普通場(chǎng)合相比，空氣越純凈的場(chǎng)所（如無(wú)塵車(chē)間）內，由于空氣中的離子濃度低，所以靜電更易產(chǎn)生。

同樣的動(dòng)作在不同的濕度下，產(chǎn)生的靜電電壓可以相差一個(gè)數量級以上。但值得注意的是，并不是濕度越高越好，濕度過(guò)高會(huì )導致設備易結露水，因此濕度應控制在一個(gè)合理范圍內，如30%～75%。

3.靜電監控

高濕度雖能夠將產(chǎn)生之靜電降低到人體無(wú)法接觸感應到，但是仍足以將敏感組件毀損。正確的觀(guān)念是高濕度能抑制靜電產(chǎn)生量，而低濕度則反之，所以針對某些產(chǎn)品裝配對靜電控制的嚴格要求，除了采取傳統的靜電防護措施外，還需對靜電產(chǎn)生環(huán)節進(jìn)行監控、記錄。根據實(shí)際情況，可采用防靜電門(mén)禁系統和靜電在線(xiàn)實(shí)時(shí)監控系統實(shí)現了對靜電的有效監控與記錄。

3.1 防靜電門(mén)禁系統

為了對靜電防護更為有效，須從靜電來(lái)源進(jìn)行源頭控制。為此對關(guān)鍵區域導入防靜電門(mén)禁系統。門(mén)禁系統能檢測出每個(gè)進(jìn)入防靜電區域的工作人員的防靜電措施或裝備是否合格。系統功能模塊包括：身份與權限確認、防靜電腕帶和防靜電鞋的檢測、電平控制板等。

進(jìn)一步為確保防靜電門(mén)禁的有效性，對于一些要求工作環(huán)境潔凈度的生產(chǎn)企業(yè)，可以將門(mén)禁系統與通往工作區的風(fēng)淋除塵系統進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，即將門(mén)禁信號融入風(fēng)淋門(mén)控制系統中，采用此類(lèi)模式，從進(jìn)入工作區域的第一關(guān)就能保證防靜電裝備是合格有效的。

3.2 防靜電實(shí)時(shí)在線(xiàn)監控系統

通常情況下，一般電子制造行業(yè)，一般都用靜電測試儀對員工的防靜電手腕進(jìn)行檢測，為了保證符合ISO9001要求，再在一個(gè)表單上作畫(huà)圈或畫(huà)其他符號以確認有檢測且檢測是合格的。但是，員工的防靜電手腕帶在操作過(guò)程中，若失效了，或整個(gè)接地系統的某一環(huán)帶突然異常斷開(kāi)了，或沒(méi)有有效連接了，這個(gè)時(shí)候，就很難發(fā)現防靜電系統已失效了。于是某一電子廠(chǎng)對所有接地系統中再引入一個(gè)實(shí)時(shí)在線(xiàn)監控模塊，利用接地系統回路的完整性特點(diǎn)，只要哪一個(gè)環(huán)節開(kāi)路或連接阻值過(guò)高（大于10Ω），則這個(gè)控制面板上的紅燈立即閃亮，必要時(shí)還可以加入蜂鳴報警功能。這個(gè)系統的最大特點(diǎn)就是實(shí)時(shí)監控，對靜電防護的工作不再是一件虛事，也無(wú)需作一些繁瑣而又形式的紙張記錄。

4.結束語(yǔ)

靜電一般情況下是“難以看見(jiàn)，且不易摸著(zhù)”，但其又近乎是無(wú)處不在、無(wú)時(shí)不有，所以靜電防護是一項綜合的系統工程，從原則上說(shuō)靜電防護應從控制靜電的產(chǎn)生和控制靜電的消散兩方面進(jìn)行，控制靜電產(chǎn)生主要是控制工藝過(guò)程和工藝過(guò)程中材料的選擇，控制靜電消散則主要是快速而安全地將靜電釋放和中和。

本文通過(guò)對靜電的產(chǎn)生原理與危害的簡(jiǎn)要介紹，結合實(shí)際應用經(jīng)驗，說(shuō)明良好的接地系統與環(huán)境控制在靜電防護系統的基礎作用，并進(jìn)一步重點(diǎn)闡述某電子廠(chǎng)所建立的門(mén)禁與在線(xiàn)實(shí)時(shí)監控系統在靜電防護中的實(shí)際應用價(jià)值，這兩種方式簡(jiǎn)單易行，投資低、見(jiàn)效快，對一般電子工廠(chǎng)在靜電防護措施具有一定的參考與借鑒意義。