电子产品静电放电的防护措施

摘要：主要阐述了电子产品静电防护措施、电子产品和设备的防静电措施、电子产品防静电保护区和电子产品防静电接地措施等问题。

Abstract: The paper mainly discussed the electronic products' static electricity protection measures, anti-static measures and anti-static grounding problems of electronic products.

关键词：电子产品；静电；放电；防护

Key words: electronic products; static electricity; electro-discharge; protection

中图分类号：TN60 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）12-0242-01

1 电子产品静电防护措施

1.1 基本要求。避免静电的产生，避免静电场，在容易产生静电的地方阻止静电的积累，迅速可靠而又有控制地泄放电荷，要求静电电位泄放至100V以下的时间小于1s；防止由带电的人或带电的物体接触而引起的直接放电；绝缘体上静电采用中和法；为使静电放电操作人员安全，防护系统的泄漏电流不允许超过5mA；运动或感应而带电的设备，它的导电部分要进行接地，不包括安装时的接地，如设备埋设在地下或安装在接地桩上；利用工具操作或修理有带静电危险的设备时，工具应接地；因油是绝缘体，因此，旋转部分一定接地，特殊需要时，要使用接触电刷或导电剂以保证接地；在管道、设备的法兰盘间的连接，最少要有两个良导体的螺栓保证电传导性，不然要使用专用的分路跨接线。

1.2 管理措施。操作技术人员需经过静电知识培训，持证上岗，穿防静电工作服、防静电鞋，并带好手腕带；元器件在包装盒上要有明确的防静电放电的标志，在组装车间应有防静电的标志，管理部门要划定静电放电敏感器件的操作规则；要设置防静电工作区，设有明显的标志。

1.3 静电防护材料的性能。静电防护材料的性能一般包括：防止因为带电的人体或带电的物体接触引起直接放电；避免摩擦引起电的产生；避免静电场。

静电防护使用的材料，按其表面电阻率分为，导电型、静电型和耗散型。

1.4 防静电工作环境。防静电操作系统有工作台、限流电阻与台垫等构成。台垫的材料一定用静电防护材料组成，不得使用一般绝缘材料，台垫接限流电阻至地（软接地）。计算机和通信机房等使用的防静电地板，也要符合标准的规定，要可靠接地。

1.5 湿度的考虑。湿度对静电的积累和消散有较大的影响，湿度偏小，静电电位就高；湿度偏大时，静电电位就低。这是由于湿度较大，绝缘材料表面吸附了水分子，有时还有导电杂质而降低了绝缘，使静电泄漏。各种物体因受湿度作用不同，吸湿性大的，可能被水分润湿，受湿度作用较大；而吸湿性较小，受湿度作用也就小。

在湿度增高时，空气中离子的浓度逐渐增加，也可促使静电的中和与消散。从消除静电危害上看，保持相对湿度在70％以上可为适宜。假设相对湿度低于30％，产生的静电放电较为强烈。空气的相对湿度也会受温度的作用。在绝对湿度不变的情况下，相对湿度就因温度的升高而变小。

1.6 使用静电消除器消除静电干扰。它包括感应式静电消除器和高压静电消除器、离子流（离子风）静电消除器三种。

2 电子产品和设备的防静电措施

2.1 在MOS器件的各个输入端外部串联电阻器，MOS器件各个不同的输入端引线不能悬空，要把不同电路接到电源地、电源（源极）VSS或电源（漏极）VDD上。

2.2 CMOS器件的输出端，模拟开关除外，要用一个电阻器把各个输出端与电缆线路隔开，用两个高速开关二极管把电路钳位在Vss或VDD上。使用长输入电缆时，要使用滤波网络。

2.3 在静电放电敏感双极元器件的输入端，外接由一个电阻值较大的电阻器和一个容量大于100pF的电容器组成的RC网络，来降低静电放电的作用。当电路特性有规定时，或使用两个并联二极管在每个极性上钳位0.5V电压，将输入分流到地。

2.4 不得把安装在印制电路板上的静电放电敏感元器件的引线，不经由保护电路直接与电连接器端子相连；与静电放电敏感电路连接的电子产品和设备外接电连接器上应有静电放电保护帽（盖）；与静电放电敏感产品连接的键盘、控制面板、手控装置、开关及锁定装置等，要设计成可通过机壳地线直接泄放人体上的静电荷。

2.5 电子产品和设备的接口电路尽可能使用静电放电敏感度为3级或不敏感的元器件。元器件和馄合电路布置要把静电放电敏感元器件远离产生静电场的部件，要应用静电抑制技术和静电屏蔽技术。

2.6 静电放电敏感产品应设置与大地或金属壳体相连接的接地端子。机箱壳体如有搭接，要使用单点接地。尽可能防止搭接。

3 电子产品防静电保护区

①防静电保护区要具有为控制或减少静电电荷（静电电压）所需的器材、设备和程序。②勿防静申保护区限制的是静电电压电平，在此区域内操作最敏感的静电放电敏感产品时，使其静电电压降至安全闭值以下。③设计防静电保护区的选择包括适当的接地措施，人员、电气安全和与操作程序相联系的改进要求，及与防静电保护区相关的要素，如减少人体服装、头发和动作可能产生的静电荷。④当静电放电敏感产品在去掉静电放电防护罩或防护包装的状态下，如果一定在防护区以外接收操作，需要规定详细的静电放电防护操作程序。⑤要有清晰的防静电保护区标志和接地连接点的标志。静电保护区入口处应设置接地杆，人员进入静电保护区前，先触摸接地杆，以泄放人员带的静电。

4 电子产品防静电接地措施

①通过很高的阻抗接地，把电流限制在人身安全的电流5mA以下。因所有并联通路，对地电阻要足够大，根据工作人员可接近的最高电压源，把泄漏电流限制在5mA或以下，电压源包括电源和试验设备。②电缆和电阻器要有足够的载流能力，因为工作台地线仅为泄放静电电荷用，一般用0.5W电阻器。接地电缆连接要是连续、永久的。接地电缆和接线的材料要有足够的机械强度，以防止偶然断开。③因反射动作容易出现问题的地方，要采取保护措施使电流小于5mA。④工作台表面、地垫、接地搭扣和其他用来耗散静电的防静电保护区，都要通过电阻接到大地或电源系统地，或者是其他适合的安全地线上。工作台不能相互串联，串联电阻能引起较长的静电放电耗散时间，如果一条接地电缆有断开，可能引起另外工作台接地电缆的断开。⑤接地腕带的佩戴要与人体的皮肤接触，不可戴在衣服上，工作台表面要通过一接地电缆与地连接。在接地的人体所能触及的范围内的最高电压源和诸如腕带、工作台表面及导电地板等与地平面的电阻，表面接地电缆内的电阻要放置在与工作台表面相接触的点上，要足够大，把泄漏电流限制在5mA以下。