淺議電子實操室靜電的防護

摘要: 本文闡述了靜電的產生、靜電的危害，特別將靜電對半導體CMOS器件的損壞進行了分析，并對電子實操室靜電的防護提出切實可行的解決辦法。

關鍵詞:靜電;防護

隨著電子技術的發展，在很多電子產品的電路中，如手機、電話機、液晶電視機、示波器等儀器設備，都大量采用CMOS器件。電路采用CMOS器件有很多優點，但在使用CMOS器件也有一個較難克服的問題，就是靜電很容易損壞CMOS器件，致使產品報廢。目前，大多數中職學校都開設有電子專業，建有一定規模的電子實驗室。中職學生在進行實操時往往對存在于無形的靜電不了解、不重視、不防范，甚至可以看到不少老師也對靜電問題缺乏關注，在電子實操室維修儀器設備時沒有正確采取措施，因靜電而損壞CMOS器件的例子屢見不鮮。

本文將對靜電的產生、靜電的危害、靜電的防護問題，進行分析與探討，以期共同提高靜電問題的防護意識，減少因靜電問題引起的經濟損失。

一、靜電的產生

物體間的靜電雖然是看不見摸不著的，但卻時刻存在于我們周圍。物體間的靜電可以通過相互摩擦、靜電感應的方式產生。

當物質相互摩擦時，會產生靜電——通常稱為摩擦起電。固體、液體、氣體物質之間相互接觸，并有相對運動時，都易產生靜電，周圍環境越干燥，越易產生靜電。當帶電物體靠近不帶電物體時，會在不帶電的導體的兩端，分別感應出負電荷和正電荷，從而也會產生靜電——通常稱為感應起電。

人體是導體，人體與物體之間相互接觸并有相對運動，或人體靠近帶電體時，是很容易產生靜電的。人晚上睡覺脫衣服時，黑暗中常會聽到噼啪的響聲，并會出現放電的藍光，這是人體產生的靜電對外放電的結果。

二、靜電的危害

靜電的危害是多方面的。它對人們的生活、生產和各種電器設備的正常使用，都會產生較大的影響，甚至會產生嚴重危害的作用。在實操室中，靜電的危害主要有如下兩個方面:

1. 縮短電器設備的使用壽命。靜電會讓各種電器設備，特別是電視機、電腦顯示器、示波器等工作在高電壓狀態的電器設備產生靜電吸附效應——吸附空氣中的灰塵和雜物，從而使各種電器設備提早老化與損壞。

2. 損壞半導體器件。所有的半導體器件，特別是CMOS器件，對靜電都很敏感。冬天，我們穿衣服或脫衣服時，所看到的靜電放電現象，這種放電電壓約2000V，因放電電流小，人體對此無多大的感覺。但這個電壓值卻足夠對 CMOS等半導體器件造成損壞。因此，我們在操作半導體器件時，不管是在電子產品的生產，還是電子產品的維修過程中，都應采取防靜電的措施。

為了警示靜電的危害，人們發明了防靜電的標志。在一些電子元器件或電子產品的外殼、包裝箱上，常會看到如圖1 的標志，這個標志就是防靜電標志。其含義是，凡有這類標志的電子產品或電子元器件，在儲存、運輸、裝接、搬動時，都要采取防靜電的措施。

三、實操室靜電的防護措施

在學校的電子實操室中，老師要經常對損壞的電視機(尤其是液晶電視機)、電話機、示波器、手機等電子設備進行維修;學生在上電子實操課時，也要對電視機、電話機、手機等電子設備進行各種操作訓練。在進行維修與操作訓練過程中，都必須采取防靜電措施，才能減少不必要的損失。

在電子實操室中，防靜電的措施主要有如下幾個方面:

1.保持一定的室內濕度。

實驗表明，當空氣中所含水分越少，越干燥時(特別是冬天)，就越容易產生靜電積累現象。故當空氣太干燥時，要在實驗室、實操室的地面定時灑一點水，或把地面拖濕;有條件的可以利用加濕器增加空氣中的濕度;也可以把工作臺適當抹濕，以增加工作臺的導電性。以上兩個措施都可以有效減少靜電現象的發生。

2.穿戴防靜電衣鞋帽。

防靜電衣鞋帽是常用的防靜電用具。防靜電衣帽的防靜電原理是，防靜電衣帽所用的布與一般的布不同，防靜電衣帽的布里含有大量的金屬細絲，人體穿在身上通過靜電屏蔽作用將感應到的電荷通過防靜電鞋流入大地，以達到防止靜電的產生。常見的防靜電衣鞋帽，如圖2所示。

在生產或維修電視機等電子產品時，穿著防靜電衣鞋帽的要求是，直接穿戴在身上，頭發較長的女性，應把頭發放進帽內;不要在防靜電工作服的口袋里裝任何金屬物件;不要在易燃易爆的地方穿防靜電工作服;當防靜電衣帽的金屬絲斷開外露過多時，防靜電功能會變差，那么防靜電衣帽就不可以再使用。

3.戴防靜電手環或手鐲。

防靜電手環或手鐲也是常用的防靜電用具。防靜電手環或手鐲的等效電路圖，如圖3所示。其內部有一個1M 的電阻，電阻的一端通過金屬片與人體相接觸，電阻的另一端與接地線的孔相連，接地線孔通過接地線與大地相連。防靜電手環或手鐲防靜電的原理是，人體產生的靜電通過1M 的電阻對地放掉。常見的防靜電手環，如圖4所示。

戴防靜電手環或手鐲的要求是，應戴在不影響操作的手上;防靜電手環或手鐲的金屬接觸片應與手腕緊密接觸;防靜電手環或手鐲的接地線應與工作臺上的接地線相連;在使用中的防靜電手環或手鐲，要經常檢測其好壞，檢測方法是用萬用表的×10K檔，測手環或手鐲兩端的電阻值，看阻值是否約為1M ，只有阻值約為1M 才可使用。

4.要正確使用防靜電接地線。

使用防靜電手環或手鐲時，手環或手鐲都要通過接地線與大地相連;防靜電工作臺體、防靜電烙鐵的外殼，也應與防靜電接地線相連。但一定要注意，防靜電接地線不可與電氣設備的強電保護接地線共用。如果有多個防靜電工作臺體，使用的防靜電接地線，只能并聯使用，不可串聯使用。

5.要正確使用強電保護接地線。

電子實操室中，所有儀器的外殼、設備的外殼、一般電烙鐵的外殼等，應與強電保護接地線相連。

6.使用防靜電調溫烙鐵來拆裝元器件。

防靜電調溫電烙鐵，主要用于對電阻、電容、電感、二極管、三極管、CMOS器件(IC)等片狀元器件進行拆裝。防靜電調溫電烙鐵的特點是，烙鐵頭的溫度可調，以適合焊接大小不同的器件;可以防止焊接過程中的靜電損壞元器件。

防靜電調溫電烙鐵的組成結構，主要由控制電路部分、烙鐵支架部分、烙鐵體三部分組成。控制電路的面板上有溫度調節旋鈕，用于調節烙鐵頭的溫度，一般有(1～8)無級可調。常見的防靜電調溫電烙鐵外形結構，如圖5所示。

7. 使用熱風槍來拆裝元器件。

熱風槍的工作原理是，利用其端口吹出的高溫熱氣流，來拆卸或焊接集成電路、片式元器件，是拆卸或焊接集成電路、片式元器件的專用工具。

由于熱風槍是利用熱氣流來對元器件的焊點進行加熱的，沒有直接的機械接觸與電氣接觸，故具有防靜電、不易損壞元器件、焊接溫度又靈活可調的特點。特別適合于手機、計算機、大屏幕電視機、液晶電視機等電子產品中，IC和貼片式元器件的拆卸、焊接。

常見的熱風槍的結構，如圖6所示。熱風槍整機由主機箱、氣管、操作手柄、噴嘴等部分組成。

8.使用專用的容器來放置元器件。

電子實操室中，儲存IC、DVD激光頭等靜電敏感的元器件時，要使用防靜電的容器。如專用的防靜電膠袋、防靜電塑料盒等，這樣就不易損壞元器件。

四、注重防靜電危害意識的培養

防靜電危害，既是一種科學意識，更是一種良好的職業習慣。有了防靜電危害的強烈意識，才有自覺地運用知識和設備，盡最大的可能保護電器設備和電子器件的安全。

防靜電危害意識的建立，可以采取如下辦法:

1.在實驗室醒目處張掛防靜電危害的宣傳畫或宣傳標語，隨時警醒來實操的相關人員。

2.在對教師或學生進行培訓時開設專門的講座，設計專門的實驗，讓大家真正了解靜電危害的普遍性、嚴重性。

3.對實操和儀器維修訂立規范性流程，要求相關人員嚴格遵守。

(作者單位:惠州工業科技學校)