摘要：電子信息技術(shù)在近幾年得到了飛速發(fā)展，不僅廣泛的應(yīng)用到日常生活所需的電子產(chǎn)品中，更是被高效應(yīng)用到航空、航天以及航海等領(lǐng)域。在電子產(chǎn)品廣泛普及的情況下，為保證產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo)，就需要從根本上來(lái)做好生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的控制，避免各類(lèi)問(wèn)題的產(chǎn)生。本文主要是針對(duì)電子產(chǎn)品組裝中靜電問(wèn)題，總結(jié)確定靜電產(chǎn)生原因，并探討確定防靜電防護(hù)策略，為提高電子產(chǎn)品組裝質(zhì)量提供保障。

關(guān)鍵詞：電子產(chǎn)品；組裝；防靜電；防護(hù)策略

電子產(chǎn)品組裝作業(yè)中最為主要的部分就是電路板，如果組裝操作不規(guī)范產(chǎn)生靜電，將會(huì)對(duì)電路板的元器件造成重大損傷，直接影響到電子產(chǎn)品性能?？偨Y(jié)電子產(chǎn)品組裝過(guò)程來(lái)看，存在較多不良因素會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品的元器件受損，因此為保證電子產(chǎn)品質(zhì)量，必須要對(duì)電子產(chǎn)品組裝過(guò)程中產(chǎn)生靜電的原因進(jìn)行分析，且采取積極可靠的措施進(jìn)行防護(hù)，確保各元器件不會(huì)受到影響。

一、電子產(chǎn)品組裝靜電產(chǎn)生原因

1.物體間摩擦

靜電是通過(guò)電子或離子的轉(zhuǎn)移形成的，為物體表面過(guò)?；蛘卟蛔愕撵o止電荷，主要留存在物體表面，可以看作為正負(fù)電荷在局部范圍內(nèi)失去平衡的結(jié)果。如果兩個(gè)相對(duì)絕緣的物體之間相互摩擦，其中一個(gè)物體中的部分電子就會(huì)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上，且該物體為失去電子的狀態(tài)，表面攜帶正電荷，而另一個(gè)物體則是得到電子，表面攜帶負(fù)電荷，進(jìn)而就產(chǎn)生了靜電，如圖1所示[1]。不僅不同物質(zhì)之間摩擦?xí)a(chǎn)生靜電，相同物質(zhì)摩擦也會(huì)產(chǎn)生靜電，且所產(chǎn)生的靜電量是以物質(zhì)自身以及物體表面清潔程度、光潔程度、環(huán)境條件、表面大小以及摩擦分離速度等相關(guān)。

圖1 摩擦產(chǎn)生靜電的過(guò)程

2.感應(yīng)起電

如果靜電場(chǎng)中存在導(dǎo)體或者電介質(zhì)，便也會(huì)感應(yīng)產(chǎn)生靜電。假如帶靜電的物體附近存在導(dǎo)體，則在靜電場(chǎng)的作用下，該導(dǎo)體便會(huì)發(fā)生極化，并在極化后電介質(zhì)在電力線方向相對(duì)兩面出現(xiàn)大小相等但是極性相反的感應(yīng)電荷，成為新的電場(chǎng)源形成靜電[2]。如圖2所示為感應(yīng)產(chǎn)生靜電的過(guò)程。

圖2 感應(yīng)產(chǎn)生靜電過(guò)程

3.人體帶電

電子產(chǎn)品組裝過(guò)程中經(jīng)常會(huì)因?yàn)楦鞣N原因產(chǎn)生靜電，而人體就是主要的靜電發(fā)生源之一。人體靜電主要是因?yàn)樾袆?dòng)過(guò)程中人體與衣服、鞋襪以及其他物體之間產(chǎn)生的摩擦、接觸分離、靜電感應(yīng)，或者是人體直接接觸發(fā)電電體而存在靜電，產(chǎn)品組裝時(shí)機(jī)會(huì)對(duì)元器件造成不良影響。

二、電子產(chǎn)品組裝靜電防護(hù)方法

1.導(dǎo)體靜電防護(hù)

對(duì)于導(dǎo)體帶靜電的問(wèn)題進(jìn)行防護(hù)，即結(jié)合以往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)存在可能產(chǎn)生甚至已經(jīng)產(chǎn)生靜電的導(dǎo)體部位進(jìn)行處理，包括生產(chǎn)線、屏蔽罩、設(shè)備以及儀表外殼等，均需要設(shè)置專(zhuān)門(mén)的通道來(lái)促使靜電有效泄放，最為常見(jiàn)的就是進(jìn)行可靠接地，避免靜電影響到電子產(chǎn)品的正常組裝。接地設(shè)計(jì)能夠?qū)щ婓w上積聚的靜電荷順利泄入到地下，以免對(duì)元器件放電造成損壞。一般在電子產(chǎn)品生產(chǎn)車(chē)間，均需要設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的防靜電系統(tǒng)，并設(shè)置獨(dú)立防靜電接地線，將其與電源接地線有效分開(kāi)，與靜電防護(hù)導(dǎo)體有效連接，例如可直接將設(shè)備外殼與防靜電地線進(jìn)行連接，保證良好的防護(hù)效果[3]。

2.非導(dǎo)體靜電防護(hù)

如果是針對(duì)非導(dǎo)體的靜電防護(hù)設(shè)計(jì)，因?yàn)殡姾蔁o(wú)法在絕緣體上流動(dòng)，無(wú)法采用與導(dǎo)體靜電防護(hù)相同的接地方式處理，而是要采用電荷中和的方法。例如離子風(fēng)扇能夠產(chǎn)生正、負(fù)離子，可以有效中和靜電源的靜電，適用于無(wú)法接地設(shè)計(jì)的靜電場(chǎng)所，能夠產(chǎn)生良好的靜電防護(hù)效果。另外，還可以選擇應(yīng)用靜電消除劑，以表面擦洗的方式來(lái)將儀表等非導(dǎo)體表面存在的靜電去掉。其中要注意環(huán)境條件對(duì)靜電的產(chǎn)生與重要影響，對(duì)于相同大氣環(huán)境中的物體，溫度更低的區(qū)域相對(duì)濕度會(huì)更大，并且隨著濕度的增加非導(dǎo)體材料的表面電導(dǎo)率也會(huì)增大，空氣導(dǎo)電性增強(qiáng)，非導(dǎo)體材料表面積聚的靜電荷能夠更加快速的泄露。這樣就表示低溫、高濕的環(huán)境更有利于靜電防護(hù)，在實(shí)際操作中，在不影響電子產(chǎn)品元器件的前提下，可以適當(dāng)?shù)脑黾訚穸群徒档蜏囟龋悦猱a(chǎn)生靜電，相比其他防護(hù)方法不僅效果良好且成本低廉。

3.靜電有效檢測(cè)

通過(guò)可靠的檢測(cè)來(lái)有效掌握電子產(chǎn)品組裝過(guò)程中靜電產(chǎn)生的主要區(qū)域，并綜合各項(xiàng)條件判斷產(chǎn)生原因，進(jìn)而采取有效措施來(lái)進(jìn)行防護(hù)，將靜電帶來(lái)的影響控制到最低。以可靠的檢測(cè)結(jié)果作為支持，對(duì)需要靜電防護(hù)的區(qū)域進(jìn)行確認(rèn)與量化，有針對(duì)性的來(lái)進(jìn)行人力與物力的集中，使得資源分配最優(yōu)化，減少不必要的成本支出[4]。在電子產(chǎn)品組裝的生產(chǎn)過(guò)程中，需要做好各項(xiàng)靜電負(fù)荷的密切關(guān)注，包括電荷量、靜電電位、電阻率以及電場(chǎng)強(qiáng)度等。其中，電荷量現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)難度大，可選擇以物體表面靜電電位的檢測(cè)結(jié)果為依據(jù)確定防護(hù)策略。實(shí)際檢測(cè)時(shí)刻選擇非接觸式靜電電壓表，不接觸被測(cè)物體，以免影響靜電檢測(cè)結(jié)果。

4.靜電防護(hù)器材

除了采取上述方式來(lái)進(jìn)行靜電防護(hù)以外，還可以選擇專(zhuān)業(yè)器材來(lái)進(jìn)行靜電防護(hù)，為電子產(chǎn)品組裝創(chuàng)造良好條件。一般在選擇靜電防護(hù)器材時(shí)必須要滿(mǎn)足兩個(gè)基本條件，一是具有導(dǎo)電性，既要減少自身靜電的產(chǎn)生，又可泄露外電場(chǎng)靜電。二是具有一定電阻性，降低靜電泄放速度，以免泄放電流過(guò)大損壞靜電敏感器件。一般電子產(chǎn)品組裝生產(chǎn)中可選擇表面電阻1×105Ω·cm以下的靜電導(dǎo)體或者表面電阻為1×105～1×108Ω·cm范圍內(nèi)的靜電亞導(dǎo)體作為靜電防護(hù)器材材料。比較常見(jiàn)的靜電防護(hù)器材如防靜電腕帶、工作服、帽子、鞋襪以及手套等，車(chē)間內(nèi)設(shè)置防靜電地坪以及防靜電操作系統(tǒng)等。應(yīng)用靜電防護(hù)器材還可以與防靜電地線進(jìn)行可靠連接的方式，及時(shí)將靜電泄放到大地中，一般泄放時(shí)間控制在1s內(nèi)，電壓降到100V以下的安全區(qū)，避免因?yàn)樾狗艜r(shí)間過(guò)短、泄放電流過(guò)大造成元器件損壞。通常情況下可以采用1MΩ的限流電阻來(lái)與防靜電地線連接，且控制泄放電流不超過(guò)5mA，達(dá)到最佳靜電防護(hù)效果。

結(jié)束語(yǔ)：

對(duì)電子產(chǎn)品組裝中產(chǎn)生靜電的問(wèn)題進(jìn)行分析，總結(jié)靜電產(chǎn)生的各類(lèi)原因，然后根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)特點(diǎn)和防護(hù)需求，對(duì)比選擇適應(yīng)性最強(qiáng)的靜電防護(hù)措施，以免產(chǎn)生的靜電對(duì)電子產(chǎn)品的元器件造成損壞。在實(shí)際生產(chǎn)中必須要提高對(duì)靜電防護(hù)的重視，不斷加深對(duì)防靜電方法的研究，爭(zhēng)取為產(chǎn)品組裝提供更大保障。

參考文獻(xiàn)

[1]胡長(zhǎng)亮.電子產(chǎn)品組裝過(guò)程常見(jiàn)失效機(jī)理及預(yù)防措施[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（08）：104-105.

[2]殷壯.電子產(chǎn)品組裝中不良原因的分析及其處理[J].科技資訊，2017，15（29）：125-126.

[3]魏紹華.電子產(chǎn)品組裝中的防靜電防護(hù)[J].佳木斯職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2015（05）：392+395.

[4]楊修嶺.論電子產(chǎn)品組裝中的防靜電防護(hù)[J].電子世界，2012（17）：45-46.

作者簡(jiǎn)介：劉志通（1969-），男，助理工程師，2010年畢業(yè)于北京交通大學(xué)，主要從事電氣產(chǎn)品組裝工藝與管理工作。

（作者單位：北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司工藝裝備部）