在潔凈車間中，靜電是一個(gè)不可忽視的問(wèn)題。它不僅可能對(duì)產(chǎn)品造成損害，還可能對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和操作人員帶來(lái)安全隱患。因此，了解靜電的產(chǎn)生、危害及其防護(hù)措施至關(guān)重要。

　　一、靜電的產(chǎn)生與危害

　　靜電是電子在材料內(nèi)部或者在材料之間移動(dòng)(含極化和傳導(dǎo)) 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(yīng)，兩種材料內(nèi)的電子穿過(guò)界面而相互交換。當(dāng)交換達(dá)到平衡時(shí)，材料間將產(chǎn)生一定的電勢(shì)差，界面兩側(cè)出現(xiàn)了等量正負(fù)電荷。若把接觸后的兩種材料分開，兩種材料將分別帶上等量正負(fù)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(dǎo)帶電、感應(yīng)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(duì)電子的束縛能力不同，當(dāng)兩種不同材料物質(zhì)接觸或者摩擦?xí)r，外圍電子將轉(zhuǎn)移到束縛能力大的一方，導(dǎo)致一材料帶正電，另一材料帶負(fù)電。

　　傳導(dǎo)帶電：因?yàn)樵趯?dǎo)體而言，電子能在他的表面自由移動(dòng)。當(dāng)與帶電體接觸時(shí)，電子會(huì)從發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致兩者電荷平衡，從而形成靜電現(xiàn)象。

　　感應(yīng)帶電：是指鄰近電場(chǎng)的感應(yīng)，對(duì)于導(dǎo)體，電子在導(dǎo)電材料表面自由移動(dòng)，若將該導(dǎo)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(fù)離子就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移，該導(dǎo)體因靜電場(chǎng)感應(yīng)導(dǎo)致正、負(fù)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(jié)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(tái)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(duì)電路的感應(yīng)所產(chǎn)生的噪聲，以及放電電流使基準(zhǔn)地電位如產(chǎn)品地、信號(hào)地的電位發(fā)生偏移波動(dòng)，從而導(dǎo)致對(duì)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(xiàn)出某些性能參數(shù)下降，但尚未失效，在繼續(xù)使用的情況下可能導(dǎo)致失效，所以靜電對(duì)器件的損傷具有潛在性。

　　隨機(jī)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(hù)的任一環(huán)節(jié)、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(qiáng)的隨機(jī)性。

　　復(fù)雜性：些靜電損傷也難以與其他原因造成的損傷加以區(qū)別，使人誤把靜電損傷失效當(dāng)作其他失效，從而做了錯(cuò)誤判斷。

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

　　二、靜電防護(hù)

　　良好的靜電防護(hù)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(jī)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(jiān)控設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)靜電監(jiān)控。

　　2.1良好的接地系統(tǒng)

　　減少或防止靜電荷積聚的機(jī)會(huì)以及搭建安全的靜電泄放通路的基礎(chǔ)，就需要構(gòu)建良好的靜電接地系統(tǒng)，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(dǎo)電體與大地構(gòu)成電氣回路，使它與大地處于同等電勢(shì)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(shì)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)塵車間)內(nèi)，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(shù)量級(jí)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(dǎo)致設(shè)備易結(jié)露水，因此濕度應(yīng)控制在一個(gè)合理范圍內(nèi)，如30%～75%。

　　三、靜電監(jiān)控

　　高濕度雖能夠?qū)a(chǎn)生之靜電降低到人體無(wú)法接觸感應(yīng)到，但是仍足以將敏感組件毀損。正確的觀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(duì)某些產(chǎn)品裝配對(duì)靜電控制的嚴(yán)格要求，除了采取傳統(tǒng)的靜電防護(hù)措施外，還需對(duì)靜電產(chǎn)生環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控、記錄。根據(jù)實(shí)際情況，可采用防靜電門禁系統(tǒng)和靜電在線實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)靜電的有效監(jiān)控與記錄。

　　3.1 防靜電門禁系統(tǒng)

　　為了對(duì)靜電防護(hù)更為有效，須從靜電來(lái)源進(jìn)行源頭控制。為此對(duì)關(guān)鍵區(qū)域?qū)敕漓o電門禁系統(tǒng)。門禁系統(tǒng)能檢測(cè)出每個(gè)進(jìn)入防靜電區(qū)域的工作人員的防靜電措施或裝備是否合格。系統(tǒng)功能模塊包括：身份與權(quán)限確認(rèn)、防靜電腕帶和防靜電鞋的檢測(cè)、電平控制板等。

　　進(jìn)一步為確保防靜電門禁的有效性，對(duì)于一些要求工作環(huán)境潔凈度的生產(chǎn)企業(yè)，可以將門禁系統(tǒng)與通往工作區(qū)的風(fēng)淋除塵系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，即將門禁信號(hào)融入風(fēng)淋門控制系統(tǒng)中，采用此類模式，從進(jìn)入工作區(qū)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)在線監(jiān)控系統(tǒng)

　　通常情況下，一般電子制造行業(yè)，一般都用靜電測(cè)試儀對(duì)員工的防靜電手腕進(jìn)行檢測(cè)，為了保證符合ISO9001要求，再在一個(gè)表單上作畫圈或畫其他符號(hào)以確認(rèn)有檢測(cè)且檢測(cè)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(tǒng)的某一環(huán)帶突然異常斷開了，或沒(méi)有有效連接了，這個(gè)時(shí)候，就很難發(fā)現(xiàn)防靜電系統(tǒng)已失效了。于是某一電子廠對(duì)所有接地系統(tǒng)中再引入一個(gè)實(shí)時(shí)在線監(jiān)控模塊，利用接地系統(tǒng)回路的完整性特點(diǎn)，只要哪一個(gè)環(huán)節(jié)開路或連接阻值過(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(bào)警功能。這個(gè)系統(tǒng)的最大特點(diǎn)就是實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)靜電防護(hù)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。

　　靜電一般情況下是“難以看見，且不易摸著”，但其又近乎是無(wú)處不在、無(wú)時(shí)不有，所以靜電防護(hù)是一項(xiàng)綜合的系統(tǒng)工程，從原則上說(shuō)靜電防護(hù)應(yīng)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(duì)靜電的產(chǎn)生原理與危害的簡(jiǎn)要介紹，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，說(shuō)明良好的接地系統(tǒng)與環(huán)境控制在靜電防護(hù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)作用，并進(jìn)一步重點(diǎn)闡述某電子廠所建立的門禁與在線實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)在靜電防護(hù)中的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，這兩種方式簡(jiǎn)單易行，投資低、見效快，對(duì)一般電子工廠在靜電防護(hù)措施具有一定的參考與借鑒意義。