国内外电子工业防静电标准综述与发展.pdf

国内外电子工业防静电标准综述与发展 国内外电子工业防静电标准综述与发展 一、关于电子产品静电防护 由于物体间的接触分离（如摩擦、剥离、撕裂和搬运中的碰撞等）或电场感 应，都会因物体之间或物体内 部带电粒子的扩散、转移或迁移而形成物体表面电荷的积聚，即呈现带电现象。 这种现象的存在，有可能导致 物体表面电荷对空气中带异性电荷的微粒子尘埃的吸引，造成电子敏感元器件绝 缘性能的降低、结构腐蚀或破 坏。当外界条件适宜时，这种积聚电荷还会产生静电放电，使元器件局部破损或 击穿，严重时，还会引起火灾 、爆炸等。曾报道某厂在修理程控交换机上的半导体集成电路时因静电引起爆炸 事故的文章。应当指出，静电 引起电子元器件局部结构破损和性能降低，是对元器件使用寿命的一种潜在威胁， 它可能比爆炸和燃烧造成的 危害更有过之。因为它难于检查，故造成事故的随机性更大，并且易于与其他失 效原因混淆而被掩盖。 当前，电子产品技术的发展一方面随着高分子材料的广泛使用，致使产品静 电现象的产生变得日益严重； 另一方面，电子元器件日趋微小型化，使得静电的危险性越来越大。现国外微电 路的制造已普通采用了 0.8～ 1.0 μm 技术，国内也已达到 2～3 μm 水平，这种微细加工技术和产品细微结构， 使其对静电的敏感性越来越高， 并且已达到不可忽视的程度。 电子产品的静电防护工作，具有下述明显特点： 1 ．超细、超薄的加工工艺和产品细微结构，使其对于静电放电的敏感性明 显高于其他行业和产品，即便 20V 以下的静电放电电压也可能造成电子元器件的损害或破坏。 2 ．对静电敏感的产品，如半导体分立器件、集成电路、厚薄膜电路及电阻 器、电容器、压电晶体等，尤其 是前三种电子敏感器件，它们可谓是电子设备的 “心脏”。有鉴于此，对静电危 害的防护问题，几乎涉及电子 产品的各个技术领域，特别是那些要求体积小、工作频率高、安装密度大的电子 设备更是如此。 3 ．是一项系统工程，它涉及敏感电子产品的制造、装配、处理、检查、试 验、维修、包装、 运输、贮存、使用等各个环节，而且是一种串联模式，任一环节上的失误，都将 导致整个防护工作的失败；同 时，它又与敏感产品所处的环境(接触的物品、空气气氛、湿度、地面、工作台、 椅、加工设备、工具等)和操 作人员着装（包括穿戴的服装、帽子、鞋抹、手套、腕带等）有直接关系，任一 方面的疏漏或失误，都将导致 静电防护工作的失败。 针对上述电子产品静电防护工作的特点，最好能制定出与之相适应的一系列 标准。比较好的选择是采用综 合标准化方法，从静电防护的系统要求着眼，全面地考虑相关标准的制订与协调 工作，只有这样，才能把各环 节的方方面面的防静电工作，全盘纳入标准的规范之下成为一种有序状态。 美国对军用电子产品的生产，自七十年代起就开始实施静电防护控制，大致 经过 10 年后，才正式颁发相应 的标准。国际电工委员会（IEC ）自八十年代初以来，陆续颁发防静电标准。相 比之下，国内防静电标准的制订 与发布还仅仅是开始，虽具备了一定的工作基础和条件，但与相关标准的齐套和 全面实施尚有不小的差距。 二、IEC 关于防静电标准制订简况 在 IEC 组织中，至少有五个技术委员会（或分技术委员会）是与防静电技术工 作有关的并制订了部分防静电标准 或标准草案。现将这五个技术委员会标准制订简况介绍如下： 1． IEC ／TC65 工业过程测量和控制技术委员会。 该技术委员会（TC ）于 1984 年首次制订发布了 IEC801—2 《工业过程测量和控 制装置的电磁兼容性 第 2 部分： 静电放电要求》（已同名等效转化为我国标准 GB ／T13926.2—92 ），1991 年 4 月 该标准进行了全面修订，现行有 效版本为第 2 版。该标准规定了工业过程测量和控制装置对因操作者触摸这类装 置而产生静电放电或与装置附近 的物体间产生的静电放电的敏感性试验的严酷等级和试验方法，以此评价工业过 程和测量装置对静电放电的敏 感性。该标准第 l 版中将试验严酷等级划分为 1、2 、3、4 共四个等级，对应的 试验电压分别为 2 、4 、8、15kV； 而第 2 版则修改为五个严酷度等级，并按放电方式分别给出二个系列试验电压 值，其中接触放电的电压相应为 2 、4 、6、8、XkV 。空间放电的电压系列为2 、4 、 8 、15 和 XkV 。这里的X 为 一开放等级，由供需双方协商确定