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电子工程中的静电防护
电子工程中的静电防护【1】
摘 要：随着科学技术的不断发展，电子产品已经不能脱离人们的日常生活，在人们逐渐提高的电子性能需求的情况下，电子设备的性能和质量也在不断地提高和改善，使人们的日常生活变得更加便捷。
本文主要通过对电子工程的分析探索，探讨在电子设备的生产装置中产生静电的危害，根据现实中的一些实际情况，总结相关的静电防护措施，并提出相关的建议。
旨在为我国的电气工程和电子工程的建设提供参考。
关键词：电子工程;静电危害;静电防护措施
电气工程在一定程度上促进了科学技术的发展，电器工程一般是指实现新的电子设备和电子系统的生产创造指导的学科知识。
但是随着当今的科学技术不断地进步和发展中，人们开始对电器工程有了新的了解和认识。
在现代化的进行中，电器工程被逐渐认知为涵盖电子、光子相关的工程行为。
其中电子工程就是电器工程中的一个组成部分，电子工程研究的主要内容有通信技术、电路系统、微波技术等。
并且电子工程已经不能脱离人们的日常生活，日常生活中是用的各种电子设备基本都要由电子工程来实现控制。
但是在电子设备的使用过程中，会产生具有一定危害性的静电，本文对电子设备中产生的静电危害性进行详细地讨论，针对性地进行静电防护措施的探讨。
一、静电的产生
(一)摩擦产生静电
静电主要是通过电子、离子在固定物体场所中的转移而形成的一种附在物体表面的多余静止电荷。
并且两个不通电的物体摩擦时，其中一个物体上的部分相关电子会以摩擦接触的方式转移，使另一个物体得到了电子。
在这个电子传送的过程中，一个物体因为失去了电子，所以产生“正电子”，另外一个物体因为得到电子而产生了“负电子”。
两个物体之间产生了一定的电流，就是静电。
例如在生活中常用的针织毯、纸质物品、化纤维织物等在人接触的过程中会因为发生摩擦的原因而产生大量的静电。
除了以上不同物体之间摩擦产生大量的静电之外，相同性质的物体之间因为摩擦的原因也会产生大量的静电。
相同的物体摩擦产生静电的原因有很多种，除了本身的材质原因外，跟物体表面附着的其他物质也有直接的关系，并且在很多情况下，物体所处的环境，例如温度、湿度等，均是相同性质的物体摩擦产生静电的关键因素。
(二)感应产生静电
在静电场中的能导电的物质，都会通过感应产生静电。
并且带有静电物体周围存在相关导电的物质的时候，导电物质会因为静电场的作用而发生极化，导电物质的电介质因为极化会在物体的两端产生电流大小相等的异性电极，组成新的电场并产生静电(如图1所示)。
(三)人体产生静电
在电子设备的生产和组装的过程中，人是重要的参与对象。
人在参与的过程中一定会和电子设备的相关部件产生摩擦，从而产生静电。
二、静电产生的危害
在电子设备的生实践中，一定会产生大量的静电，一般情况下，静电不会对人的生产活动产生影响，但是在电子设备的制造生产中，会对电子产品造成个很大程度地危害。
静电的危害主要表现在两个方面：静电吸附和静电放电。
(一)静电放电
物体在一定的摩擦程度中产生大量的静电，然后通过聚集，产生非常大的电位，并且会形成一个强大的电场。
周围通电介质的抗电能力不能抵挡电场强度的时候，电场中的电子就会脱离束缚，转换成自由的电子，传送到电场周围可以附着的通电介质上，可以通电的介质因为接收到大量的电子从介质转化成电流移动的导体，电荷流动的过程中会使导体的静电成为正极静电源，通过替他的导电介质进行静电放电。
一般人体所能接受使得最大静电是3kV，所以一般产生的静电不会对人体造成较大程度地伤害。
但是在电子工程的电子设备制造过程中，电子产品的相关部件会发生摩擦、感应等，产生的静电电压伏数远远大于理论中可才能产生的静电电压，会造成电子设备内部的相关部件因为静电发生串联，使得电子产品的电路设备发生短路，导致部分电子设备的元器件损坏。
元器件的损坏主要体现在两个方面，一方面是元器件的部分功能因为静电的影响而失去原来的功效。
另一方面是对元器件造成轻微的损坏，元器件还可以继续利用，只是利用的性能降低。
但是后者造成的危害却更大，因为轻微的损坏在电子设备装置的时候不容易被发现，所以电子设备中依然应用了这些有损伤的元器件，在电子产品设备后期的使用中出现较大的产品故障。
(二)静电吸附
静电吸附在日常的生活中比较常见，电子设备的相关元器件因为在长期的使用中产生静电的原因，吸附大量的杂志和灰尘，影响了元器件原有性能的发挥，例如，人们使用的笔记本电脑，会有一个排热风扇，用来排除笔记本机身内部运行时产生的热量，但是在长期的使用过程中，风扇的运转产生大量的静电，从而使得风扇表面附着大量灰尘，长期会阻碍风扇的正常运转，造成其性能不能充分发挥使得，相关的组件热量不能及时排除而损坏。
三、静电危害的特性
静电会对电子设备造成很大程度地危害，其存在的危害有以下特性：
(一)隐蔽性
静电是不能通过人体而直接被感知的，但是静电放电除外。
静电放电的过程中，认知感知到的也不一定就是电击，因为人体能够感知静电放电有一定的感知伏数范围，很多时候的静电放电虽然已经对周围人或物体造成了影响，但是人体却不能感知，这就是静电的隐蔽性。
(二)潜在性
电子设备的元器件受到静电的影响，大多时候是轻微损坏，不会直接使电子设备的性能出现故障，知识在后期使用的过程中性能逐渐退化，出现使用的故障。
但是轻微的损坏的潜在危害比严重的损坏更加大，所以人们对静电危害的认识还存在很大程度上的不足，认为轻微的潜在危害不足以对设备造成影响。
潜在的元器件损伤是很难在电子设备装制的时候被发现，所以造成后期使用的更大损失。
所以必须采取相关的措施来进行静电的防护，避免静电的放电过程对电子设备的元器件造成危害。
4.建立静电防护系统
静电系统是电子工程中电子产品企业质量控制的重要组成部分，可以实现从生产、装置、使用和后期维护的所有环节进行实时地监控，企业内部的相关技术工作人员必须加入系统的建设当中。
静电防护系统的构成首先要进行硬件的配置，因为硬件基础是实现系统防护功能的重要基础。
但是硬件系统的正常工作需要结合相关的软件管理系统，才能保证整个静电防护系统性能正常的发挥。
其中，硬件系统运行的目的就是建立防静电工作区并且实现与工作区内的各个电子设备的有机协调，实现静电电位的限制，保证静电防护系统的稳定性。
软件管理系统，就是对防护系统的具体防护程序进行设计，对硬件系统的运行实现实时地监控，保证硬件系统的功能正常。
对整个防护系统的故障进行及时地检测定位，保证工作人员可以及时地进行故障的排除。
静电防护系统具体的实施要有诸多相关的企业部门进行技术的引导和合作，例如系统设计部门、质量检测部门、销售与售后等，实现各个部门之间的相互协调，才能保证静电防护系统的有效实施。
五、针对性的防护设备
电子工程的生产和装制的过程，应该针对静电发生和静电产生危害的具体情况，使用静电防护设备来有效地进行静电的消除。
经常使用的静电防护设备有：防静电工作车、防静电烙铁、防静电腕带、防静电周转箱、防静电工作服、防静电工作鞋等。
但是在绝缘物件表面产生的静电，因为物价的属性是绝缘材质，所以静电会附在物体表面不能进行自由的移动。
通常使用消除静电的方法不能消除绝缘物件上的静电，所以经常在绝缘体上采用消除静电的设备是离子风机。
因为离子风机能够主动形成大量的正离子和负离子，中和绝缘物件表面的正、负静电。
防静电的设备形式多样，一定要对具体附着静电的物体以及物体的环境进行分析，根据分析的结果采用相关的消除静电设备。
结语
综上所述，电子工程中的静电防护工作已经在我国的电子设备制造企业中得到了一定地巩固，但是在具体防护的过程中依然存在着大量的问题，按照标准划分出防静电工作区，创建有效的防静电环境，建立静电防护系统，不断地提高电子工程相关工作人员对静电防护的认知，有效地避免静电对电子设备的危害。
参考文献
[1]李庆鑫.刍议电子工程中的静电防护[J].工程与材料科学，2013(22)：68-69.
[2]李春伟.论述电子工程中的静电防护[J].中国科技博览，2015(4)：44-44.
电子产品制造中的静电防护【2】
【摘要】在电子产品制造过程中会产生静电，这也是电子产品制造中的一个重要安全隐患，有可能严重损害电子产品的功能，带来巨大损失，因而如何做好静电防护工作在电子产品制造中就有着重要的意义。
本文阐述了电子产品制造中静电的产生和可能造成的危害，并且重点分析了静电防护措施。
【关键词】电子产品;静电危害;静电防护
近年来随着电子产品模块化、集成化的发展，电子器件正变的越来越小，内部结构也越来越复杂，内部氧化膜逐渐变薄，在制造过程中一些微小电压就可能击穿这些电子器件。
因而在当前的电子产品制造中，由于静电引造成的电子器件损伤也越来越严重，电子元件制造过程中的大多数环节中都可能产生静电，那么如何对于通过一些完善的防护措施降低静电危害，也就是众多从业人员所关注的。
一、静电的产生
静电的产生是由于物体表面正负电荷局部失衡造成的，一般而言静电产生的来源主要有三个，分别是摩擦、传导和感应。
在电子产品制造过程中，焊接、组装、调试、包装等多个环节都可能产生静电。
静电的产生一方面在于电子元器件本身的特点，另一方面也与生产操作人员有着重要关系，如果生产人员没有依照防静电规范进行操作，静电防护措施佩戴不齐全、生产中乱搭乱放灯都可能产生静电。
由于电子器件多为导体材料，在器件接触的过程中，于静电场的作用下就可能产生静电，操作人员在组织、调试、包装等过程中，一些绝缘物体之间的摩擦也可能产生静电。
电子元器件静电敏感度分为三个级别，分别是0～1999V、2000～3999V、4000～15999V，敏感度越高越易于受到静电的破坏。
因而在静电防护中，也需要针对电子元器件的静电敏感度采取相应的防护措施[1]。
二、静电的危害
1.介质击穿
最然静电产的能力并不大，但是随着电子元器件介质的越来越薄，静电电压击穿电子元器件的现象也越来越普遍。
静电击穿电子元器件可以分文两种，分别是硬击穿和软击穿，硬击穿是指完全击穿，造成电子元器件内部开路或者短路，这一故障是能够在出厂前被检验出来的。
而在在电子元器件被击穿的事故中，其中超过90%为软击穿，也就是不完全击穿，这种类型的电子元器件击穿故障不能在制造过程中被检验出来，甚至在出厂数月后才会产生故障[2]。
由此可见，虽然软击穿没有完全损害电子元器件内部结构功能，但是就危害程度而言要远大于硬击穿，由于无法及时检验出来，在出厂后可能会发生使用故障，损害产品信誉。
2.静电吸附
静电吸附是电子产品制造过程中静电危害的另一种主要形式。
静电吸附主要是指电子元器件在制造过程中本身产生了静电，继而使得浮游灰尘附着在电子元器件上，这会降低芯线之间的绝缘阻抗，可能会引发器件损坏、短路等故障。
由于目前电子元器件内部的结构日趋复杂，在电子产品制造过程中，一些很小的附着物都可能造成严重的故障。
如果浮游物复活在电子产品的芯片上，那么造成故障的可能性也就会更大。
据统计，在静电维护造成的电子产品故障中，超过30%是有静电吸附造成的。
三、静电防护措施
1.抑制起电
在电子产品制造过程中，首先应当抑制起电，避免发生摩擦起电，在生产设备方面做好相关的防静电措施，例如选择防静电物料架、防静电衣等等。
生产过程中相关人员要严格遵守操作规范，禁止在生产线上乱放东西，严禁堆叠线路板，防止在生产过程中由于操作不当产生静电。
在这一方面，可以加强对于操作人员的培训，组织操作人员学习相关的操作规范，特别是防静电措施，在生产管理方面，例如5S管理方法中也可以重点改善这一问题。
抑制静电整体上而言是从生产制造环节防止静电的产生，如果一些电子元器件的静电敏感度较高，那么还需要进行样的无尘处理[3]。
2.静电屏蔽
静电屏蔽这一措施主要是在电子产品生产中采用导电外壳防护的措施保持防护区域内部电位相等，将静电转移到屏蔽外壳表明，在防护区域外部产生放电，以此避免内部电子元器件被产生静电。
同时，还可以采取防静电金属网、防静电包装等方法对于电子元器件进行静电屏蔽，这种方法也是目前电子产品制造中较为常用的方法。
采取静电屏蔽措施通常需要对于电子产品生产线进行改造，合理安排生产线防护措施和工位，静电屏蔽措施的安装以不降低生产效率或者最大程度保持生产效率为目标。
3.控制积聚
控制积聚的主要方法是将电子产品制造过程中产生的静电电荷采取接地的方式转移电荷，消除电子元器件静电。
在实际应用中较为常用的有防静电工作台、防静电鞋套、防静电工作椅等。
并且往往会在工作面上进行特殊的接地处理，以此实现电荷转移。
应当注意的是，在控制积聚中，需要保持接地线路的完整性和安全性，生产线上的每个工位都应当进行接地处理，操作人员在生产过程中也要遵守相关规范，保证静电电荷能够实现实时转移。
4.静电中和
静电中和这一方法的主要实现途径使得空气中漂浮着大量的静电离子，使之与电子元器件表明正电荷接触后实现静电中和，消除电子元器件物体表明静电。
一般使用离子风机向空气中散发静电离子，并且保持空气湿度为40%～80%，对于生产车间进行相应的处理，特别是通风设施，保持生产环境中能够漂浮大量带电离子。
这种方法并不需要对于生产线进行改造，而其对于生产人员的操作要求也较低，因而比较适用于大型电子产品生产的静电防护。
四、结论
在电子产品制造过程中，静电危害是造成电子元器件故障，影响电子产品正常使用的重要原因之一，也是在电子产品制造中影响质量安全的一个不稳定因素。
因而应当重视电子产品制造中的静电防护，充分认识静电产生的原理和对于电子产品的危害形式。
积极采取相应的静电防护措施，灵活运用各种防静电方法，如抑制静电、静电屏蔽、控制积聚、静电中和等等，针对电子产品的生产特点，在设计、生产管理等方面严格控制静电危害。
参考文献
[1]王勇.电子产品制造中静电防护工作的探讨[J].铁路通信信号工程技术，2012，06：93-95.
[2]鲜飞.浅谈电子制造过程中的静电及静电防护[J].电子与封装，2010，02：31-34.
[3]翟学军，马峰.电子产品制造业人体静电综合防护系统的研究[J].中原工学院学报，2003，S1：95-97.
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