靜電危害及防護

3 導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、防靜電臺墊及工作表面接地等?；陔娮涌梢宰杂梢苿拥奶匦裕梢院唵蔚丶右越拥?，給予這些不平衡電子一個簡單的通路，釋放到大地，即可消除物體所攜帶的靜電。

假設(shè)工作人員到達工作場所及接觸零件時間為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，釋放時間會小于1 s，R越小，時間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48臺，其中主板壞18臺，驅(qū)動板壞12臺，主板、驅(qū)動板同時壞5臺，主板壞占所有性能不良的4．9％，驅(qū)動板壞占所有性能不良的4．1％。對所有更換下來的主板、驅(qū)動板重新測試，冰箱依然不能啟動。在2009年12月25日要求生產(chǎn)現(xiàn)場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)計后發(fā)現(xiàn)，主板壞5臺，驅(qū)動板壞14臺，主板壞占所有性
能不良的2．7％，驅(qū)動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)動板操作人員由于未佩戴防靜電手腕，驅(qū)動板壞不良率有所上升。以后在要求裝主板、驅(qū)動板、顯板的操作人員必須佩戴上防靜電手腕，并經(jīng)相關(guān)檢測合格后才能操作，冰箱主板、驅(qū)動板、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，僅此一項就每年為公司節(jié)約十多萬元資金。腕帶佩戴時應緊貼皮膚；腳帶雙腳都須穿帶；靜電服應無破損，扣緊。
3．2 靜電屏蔽
靜電敏感元件在儲存或運輸過程中會暴露于有靜電的區(qū)域中，用靜電屏蔽的方法可削弱外界靜電對電子元件的影響。最常用的方法是用靜電防護袋(見圖3)、靜電遮蔽袋作為保護。防靜電袋，不可使用在ESD防護區(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，靜電遮蔽要求更嚴格的情形時，可能需要靜電遮蔽袋。目前防靜電袋、靜電遮蔽袋使用的導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：加強聚脂纖維，增加機械強度。
外層：鍍鎳，成一良好導體，可瞬間釋放電荷，形成法拉第容器。
DC／DC轉(zhuǎn)換器(見圖4)在未采用靜電防護袋的情況下，不良率過高，從生產(chǎn)現(xiàn)場取50片不良品進行失效模式分析。用配套儀器測試輸入端壓降小于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，即T1變換后的部分。
而次級中，最有可能損壞的是C3。因為C3耐壓是10 V，而T1是升壓的，從D1，D2出來的脈沖形成直流電，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同時損壞，但從拆開的不良品中，無此問題發(fā)生)。磨開10片不良品及1片合格的P6腳，用此方法測試，得到證實。
用12 V電壓測試單個C3型電容，發(fā)現(xiàn)正向充電后測試1／10只壞，反向充電后測試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)換器用靜電防護袋包裝，減少靜電擊穿機會。
DC／DC轉(zhuǎn)換器采用靜電防護袋包裝后，在周轉(zhuǎn)、操作等過程中屏蔽了外部靜電對電子元件的擊穿，不良率下降明顯。