靜電危害及防護(hù)

3 導(dǎo)電性物體的靜電消除方法
3．1 接地
接地就是將靜電通過一條線的連接放入大地，這是防靜電措施中最直接最有效的方法。導(dǎo)體常用的接地方法有：帶防靜電腕帶(見圖1)、腳帶(見圖2)、穿防靜電服、鋪防靜電地板、防靜電臺(tái)墊及工作表面接地等?；陔娮涌梢宰杂梢苿?dòng)的特性，可以簡(jiǎn)單地加以接地，給予這些不平衡電子一個(gè)簡(jiǎn)單的通路，釋放到大地，即可消除物體所攜帶的靜電。

假設(shè)工作人員到達(dá)工作場(chǎng)所及接觸零件時(shí)間為1 s(在1 s中需將人體靜電釋放至安全情形)則：

式中：voe為帶電體電壓(單位：V)；v(t)為t秒后的電壓(單位：V)；t為接地后時(shí)間(設(shè)為1 s)；R為接地電阻(單位：Ω)；C為帶電體電容量(單位：pF)。
由此式可知，接地電阻R=10 Ω以下時(shí)，釋放時(shí)間會(huì)小于1 s，R越小，時(shí)間t越短，但為人員安全起見，建議串聯(lián)1 MΩ限流電阻。
在2009年12月17日～12月24日變頻冰箱生產(chǎn)中，冰箱不啟動(dòng)48臺(tái)，其中主板壞18臺(tái)，驅(qū)動(dòng)板壞12臺(tái)，主板、驅(qū)動(dòng)板同時(shí)壞5臺(tái)，主板壞占所有性能不良的4．9％，驅(qū)動(dòng)板壞占所有性能不良的4．1％。對(duì)所有更換下來(lái)的主板、驅(qū)動(dòng)板重新測(cè)試，冰箱依然不能啟動(dòng)。在2009年12月25日要求生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)與主板接觸人員全部佩戴上防靜電手腕才能上崗操作，經(jīng)過一周統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn)，主板壞5臺(tái)，驅(qū)動(dòng)板壞14臺(tái)，主板壞占所有性
能不良的2．7％，驅(qū)動(dòng)板壞占所有性能不良的7．6％。裝主板操作人員佩戴上防靜電手腕后主板壞不良率下降45％，裝驅(qū)動(dòng)板操作人員由于未佩戴防靜電手腕，驅(qū)動(dòng)板壞不良率有所上升。以后在要求裝主板、驅(qū)動(dòng)板、顯板的操作人員必須佩戴上防靜電手腕，并經(jīng)相關(guān)檢測(cè)合格后才能操作，冰箱主板、驅(qū)動(dòng)板、顯板的不良率均下降了50％，電路板因靜電擊穿現(xiàn)象明顯減少，僅此一項(xiàng)就每年為公司節(jié)約十多萬(wàn)元資金。腕帶佩戴時(shí)應(yīng)緊貼皮膚；腳帶雙腳都須穿帶；靜電服應(yīng)無(wú)破損，扣緊。
3．2 靜電屏蔽
靜電敏感元件在儲(chǔ)存或運(yùn)輸過程中會(huì)暴露于有靜電的區(qū)域中，用靜電屏蔽的方法可削弱外界靜電對(duì)電子元件的影響。最常用的方法是用靜電防護(hù)袋(見圖3)、靜電遮蔽袋作為保護(hù)。防靜電袋，不可使用在ESD防護(hù)區(qū)外。在某些特殊狀況，如需要看得見容器內(nèi)之元件(透明)或高度敏感元件，靜電遮蔽要求更嚴(yán)格的情形時(shí)，可能需要靜電遮蔽袋。目前防靜電袋、靜電遮蔽袋使用的導(dǎo)電性材料均為碳化性材料，是不透明的黑色物質(zhì)，體積電阻為500 Ω／cm以下。

靜電遮蔽袋的構(gòu)造及功能如下：
內(nèi)層：抗靜電聚乙烯，不產(chǎn)生靜電。
中層：加強(qiáng)聚脂纖維，增加機(jī)械強(qiáng)度。
外層：鍍鎳，成一良好導(dǎo)體，可瞬間釋放電荷，形成法拉第容器。
DC／DC轉(zhuǎn)換器(見圖4)在未采用靜電防護(hù)袋的情況下，不良率過高，從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)取50片不良品進(jìn)行失效模式分析。用配套儀器測(cè)試輸入端壓降小于6 V的30片，6～8 V之間的14片，輸入端壓降等于12 V，但輸出電壓為零的6片，其中輸入端壓降小于6 V，和6～8 V之間的兩類問題占全部問題的88％。

從線路圖分析，造成上述現(xiàn)象的短路問題，原因在次級(jí)，即T1變換后的部分。
而次級(jí)中，最有可能損壞的是C3。因?yàn)镃3耐壓是10 V，而T1是升壓的，從D1，D2出來(lái)的脈沖形成直流電，其峰值高于12 V，若C3質(zhì)量不好而承受不了，就會(huì)被擊穿或至容阻變小而短路。
從圖紙上看，C3一端接P7，P8，另一端接P6。測(cè)試這兩腳，若正向電阻約等于D1，D2之正向電阻，反向電阻R3+R4+U1(內(nèi)阻)，則表明C3是好的，反之則是壞的(也有可能是D1，D2或C7，U1同時(shí)損壞，但從拆開的不良品中，無(wú)此問題發(fā)生)。磨開10片不良品及1片合格的P6腳，用此方法測(cè)試，得到證實(shí)。
用12 V電壓測(cè)試單個(gè)C3型電容，發(fā)現(xiàn)正向充電后測(cè)試1／10只壞，反向充電后測(cè)試5／9只壞，而此6只不良品中，2只為短路，2只容阻小。
結(jié)論：C3型電容易被靜電擊穿。
改善辦法：DC／DC轉(zhuǎn)換器用靜電防護(hù)袋包裝，減少靜電擊穿機(jī)會(huì)。
DC／DC轉(zhuǎn)換器采用靜電防護(hù)袋包裝后，在周轉(zhuǎn)、操作等過程中屏蔽了外部靜電對(duì)電子元件的擊穿，不良率下降明顯。