防靜電管理辦法及檢測方法分析

王靖

摘 要：文章分析了靜電的危害和防靜電的必要性，然后對電子企業(yè)中做好靜電防護(hù)的要求作了詳細(xì)的探討，并根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，針對企業(yè)實際，詳細(xì)介紹了一些防靜電的管理辦法及靜電防護(hù)檢測方法。

關(guān)鍵詞：防靜電；管理辦法；檢測方法；分析

中圖分類號：TQ584+.34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）24-0083-03

表面電阻（surface resistance）：兩個特定的放置于材料同一面的電極之間的電壓與它們通過電流的比值。

系統(tǒng)電阻（resistance of grounding system）：被測物體測試表面與被測物體接地點之間電阻總和。

衰減期（decay time）：靜電電壓從峰值電壓降低到一定電壓值的時間。

1 做好靜電防護(hù)的必要性

當(dāng)今世界，電子類高新產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，電子儀器儀表和設(shè)備等電子產(chǎn)品趨于小型化，高密度集成電路已成為電子工業(yè)不可缺少的器件。而這類器件對靜電十分敏感。在許多企業(yè)中，靜電放電會導(dǎo)致元器件擊穿或半擊穿，還會對電子設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生干擾。靜電放電在電子制造業(yè)中造成的嚴(yán)重破壞已經(jīng)是眾所周知的事實，對轉(zhuǎn)變的不敏感以及認(rèn)識不足常常使從業(yè)者蒙受損失。然而準(zhǔn)確的掌握和適當(dāng)?shù)目刂旗o電卻不容易。

2 企業(yè)做好靜電防護(hù)的方法及要求

①根據(jù)國家軍用標(biāo)準(zhǔn)（GJB 3007A-2009防靜電工作區(qū)技術(shù)要求）購買防靜電工作區(qū)所需要鋪設(shè)、安置的設(shè)備及器材，并根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和防靜電器材性能要求合理布置防靜電工作區(qū)（注：防靜電工作區(qū)分為A、B級區(qū)域。操作靜電敏感度在-100～100 V之間的靜電放電敏感的產(chǎn)品區(qū)域為A級區(qū)域，其他為B級區(qū)域。）

②根據(jù)防靜電區(qū)所配備的用品用具、器材設(shè)備等，采購相應(yīng)的測量檢測儀器，按照國標(biāo)及行業(yè)規(guī)范編寫防靜電檢測方法，定期對防靜電工作區(qū)的用品用具、裝備設(shè)施等進(jìn)行檢測，判斷其性能要求是否達(dá)標(biāo)。

③建立防靜電管理機(jī)構(gòu)，制定防靜電區(qū)管理辦法。

3 防靜電檢測方法分析

3.1 新舊標(biāo)準(zhǔn)區(qū)別

國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB 3007A-2009《防靜電工作區(qū)技術(shù)要求》是對GJB 3007A-1997版的修訂，新標(biāo)準(zhǔn)主要有以下變化。

①對主題內(nèi)容和應(yīng)用范圍作了更明確的表述。

②防靜電工作區(qū)增加了對環(huán)境的要求。

③工作區(qū)接地系統(tǒng)的電阻參數(shù)值、相互關(guān)系及施工提出了明確要求。

④對防靜電工作區(qū)的檢驗項目增加了工位器具（工具）、傳輸帶、墻壁、防靜電蠟、集成電路包裝管、柔韌性包裝等項目。

⑤對部分主要的技術(shù)指標(biāo)作了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)和補(bǔ)充。

如新增了電離器（離子槍、離子?xùn)牛┑臋z測指標(biāo)：衰減期為<20 s（1 000～100 V），平衡電壓<50 V（單臺消除器）；工作服的檢測指標(biāo)不再是表面電阻、對地電阻，而改為電荷量的指標(biāo)：≤0.1微庫/件（A級）和≤0.6微庫/件（B級）；由于新舊指標(biāo)的變化，防靜電工作區(qū)技術(shù)參數(shù)的檢測方法也應(yīng)改變，應(yīng)該根據(jù)企業(yè)實際情況做出相應(yīng)的電子行業(yè)通用檢測方法。

下面將詳細(xì)介紹一些在新舊標(biāo)準(zhǔn)中有區(qū)別的參數(shù)指標(biāo)的檢測，主要針對電子企業(yè)，介紹一些適用的防靜電檢測方法。

3.2 防靜電檢測項目及方法

3.2.1 主要參數(shù)及測試儀器

防靜電檢測項目的主要參數(shù)及測試儀器表見表1。

3.2.2 主要測試項目及方法介紹

①防靜電接地電阻測量。

測試儀器：接地電阻測試儀（參考型號：KEW4146）。

測試方法：（如圖1所示）。

第一步，將被測試地極用導(dǎo)線接與儀器端子E；第而步，在相同直線方向20 m、40 m潮濕土地處，分別插入電位探測針及電流探測針，各接于儀器端子P、C；第三步，設(shè)置好量程開關(guān)，按測試鍵；第四步，測試完畢，屏幕顯示數(shù)值即為接地電阻值；第五步，按測試步驟3、4反復(fù)測試3～5次，取平均值。應(yīng)滿足指標(biāo)：<100 Ω。

注：此方法符合電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SJ/T 10694-2006中6.2的要求。SJ/T 10694-2006（電子產(chǎn)品制造與應(yīng)用系統(tǒng)防靜電檢測通用規(guī)范）中附錄所規(guī)定的防靜電接地電阻指標(biāo)為：<10 Ω，與國家軍用標(biāo)準(zhǔn)（GJB 3007A-2009防靜電工作區(qū)技術(shù)要求<100 Ω）不同，這里我們遵照最新的國家軍用標(biāo)準(zhǔn)。

②靜電電壓、摩擦電壓及其衰減時間測試。

測試靜電電壓采用非接觸式靜電場測試儀（參考型號：3M公司的718型）。測試時測試探頭與被測件的距離保持在2.5 cm左右或按照儀器說明書要求操作。測試時靜電場測試儀的接地端要接地，保證測試讀數(shù)準(zhǔn)確。

摩擦電壓測試方法：手持干燥和干凈的棉布以120次/min的速度，施加適當(dāng)?shù)膲毫Γ?～4千克力），單向摩擦待測物品表面，摩擦次數(shù)為20次。再用測試儀測其靜電壓。

靜電衰減時間測試方法：被測物體充電或摩擦后具有較高的靜電電場強(qiáng)度，采用靜電場測試儀立即測試其靜電電壓并記錄開始時間，保持測試狀態(tài)不變，觀察靜電電壓逐步降低到要求數(shù)值時的時間段即為靜電衰減時間。每個樣本內(nèi)、外表面隨機(jī)選擇三個測試點，每個測試點測試五次取平均值。只有每個測試點都符合防靜電指標(biāo)才為合格，否則為不合格。

③防靜電服的測試方法。

第一，測量點對點電阻。

服裝要放在絕緣臺面上。絕緣臺的表面電阻要大于1.0×106 Ω，要有足夠的尺寸。點對點電阻測量至少要測量3個不同位置（點與點、袖對袖、片與片）的值。要注意兩極之間的距離不小于300 mm（如圖2所示）。每個測試數(shù)值都應(yīng)滿足指標(biāo)要求：1×105 Ω≤Rs<1×1 010 Ω。

第二，根據(jù)國家軍用標(biāo)準(zhǔn)（GJB 3007A-2009防靜電工作區(qū)技術(shù)要求）防靜電工作服要測試電荷量。下面介紹一套測試裝置和服裝電荷量的測試方法。

測試裝置：青島眾邦儀器有限公司ZF-611織物摩擦帶電電荷量測試儀（法拉第筒+靜電電位計）

主要用途：根據(jù)防靜電服新國標(biāo)研制，專門用于測試防靜電服及防靜電面料的防靜電性能，適用于A級和B級防靜電工作服。

主要技術(shù)指標(biāo)：測試裝置由摩擦裝置和電位測定裝置組成；電位測定裝置由法拉第筒和靜電電位計組成；靜電電荷測定范圍：0～2 ？滋C，精度：±0.001 ？滋C；儀器規(guī)格：Φ510×1 100；擺放位置：法拉第筒：地面，靜電電位計：實驗臺（或桌面）。

測試方法：用摩擦裝置使防靜電工作服帶電后，立刻投入與靜電電位計相連的法拉第筒內(nèi)，就可測出防靜電工作服的帶電電荷量。

參考文獻(xiàn)：

[1] GJB 3007A-2009，防靜電工作區(qū)技術(shù)要求[S].

[2] SJ/T 10694-2006，電子產(chǎn)品制造與應(yīng)用系統(tǒng)防靜電檢測通用規(guī)范[S].