电子技术实训项目教程（含工作活页） 教案 任务二 电子产品静电防护 教学设计.doc

《电子技术实训项目教程》教学设计

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课题：项目一任务二电子产品静电防护

授课教师：授课日期：授课班级：

教学目标

1.了解静电的概念。

2.掌握静电对电子产品的危害及防范措施；

3.掌握电子实训中的静电防护技术。

工作任务

电子实训中的静电防护技术。

实训器材

表1-2-1工具、仪器、材料

工具、仪器

材料

静电防护用品

防静电帽、防静电服、防静电鞋、防静电手环

静电检测设备

功率电阻若干只

静电消除设备

IN4007、IN4002和IN4148各一只

实践操作

基础知识

基础知识

（一）静电常识

依据必威体育精装版的国家标准《静电安全术语》（标准号：GB/T15463-2018）定义，静电是通过摩擦引起电荷的重新分布而形成的，也有由于电荷的相互作用引起电荷的重新分布形成。

1.电子产品生产中静电的产生

在电子产品生产的多个环节中都有可能产生静电的形式，如图1-2-2所示。

图1-2-1静电的形式

（1）摩擦带电：两件物体相互摩擦，产生静电的现象被称为摩擦带电。

（2）剥离带电：进行剥离动作时，由于产生带电现象，原先接触的两件物体分开（剥离）时产生的静电。以电子产品生产中IC芯片保护膜为例，在剥开原本卷在芯上的保护膜时，产生了静电；剥离速度越快，带电量越大。

（3）感应带电：因带电物体接近或离开其他物体而带电，没有相互接触却带上静电的现象称为“感应带电”。如电子产品生产中，只需将带电物体靠近IC芯片，便会发生带电现象（静电感应）。

2.电子产品生产中静电的危害

静电放电（ESD）对电子产品造成的危害有：引起电子设备的故障或误动作，造成电磁干扰；击穿集成电路和精密的电子元件，或者促使元件老化，降低生产成品率；高压静电放电造成电击，危及人身安全；在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾。

静电引力（ESA）对电子产品造成的危害有：吸附灰尘，造成集成电路和半导体元件的污染，大大降低成品率。

（二）电子产品生产中静电防护

电子生产中静电防护尤为重要。目前现行国家标准包括《静电防护管理通用要求》（GB/T39587-2020）、《航天电子产品静电防护要求》（GB/T32304-2015）、《静电学第5-1部分:电子器件的静电防护通用要求》（GB/T37977.51-2023），此外按照ESD20.20、IEC61340、SJT10694、MT520等国际行业标准执行操作也能够有效防范静电危害。

从标准角度来看，电子工业生产中防静电主要工作有：1.根据生产制定控制方案；2.人员培训；3.基础设施和防护产品；4.方案执行监管、设施和防护的检验监测。

1.静电防护的原理

静电防护的科学原理主要分为两个方面。首先是防止静电积聚：对可能产生静电的地方，需要采取措施防止静电积聚在安全范围内。其次是消除静电积聚：对于已经存在的静电积聚，要迅速消除掉并即时释放。

静电防护工作是一项长期的系统工程，任何环节的失误或疏漏，都将导致静电防护工作的失败。生产过程中静电防护的主要措施包括静电泄露、耗散、中和、增湿、屏蔽与接地。常见电子产品静电防护手段：

（1）静电泄露：这是将静电通过一定的路径引导到地线或设备上，从而消除静电的方法。例如，在电子产品生产操作过程中，人员可以通过手环、防静电鞋等措施接地，将人体上的静电释放到地面。

（2）静电耗散：这是通过使用静电耗散材料来替代普通材料，使静电能被快速分散，从而达到消除静电的目的。如在防静电工作区使用防静电台垫、防静电地板等。

（3）静电中和：这是通过将带相反电荷的物体放在一起，使得两个物体上的静电相互抵消，达到消除静电的效果。值得注意的是，由于接地和隔离不会释放来自合成布或传统塑料等绝缘体的电荷，所以中和非常重要。中和或消除日常工作中从绝缘体自然产生的电荷称为电离。

（4）增湿：这是通过提高环境的湿度，使空气中的水分子增多，从而降低静电的产生。增湿可以用于防止电子元件因静电放电而损坏。

（5）屏蔽：这是用屏蔽材料将静电场包围起来，使其无法对外产生影响。例如，可以在静电敏感器件周围设置屏蔽罩，以防止静电对其造成损害。

（6）接地：接地是以上所有措施的基础，通过截面积符合标准的金属导线将设备接地，人员则通过手环、防静电鞋等措施接地。这样可以将设备或人员的静电有效地引导到地面，从而消除静电的危害。

（7）软接地：不使用接地线的接地，使物体通过一个足够高的阻抗接往大地，以便发生触电事故时把电流限制在人身安全电流之下。

（8）硬接地：使用接地线对导体材料进行接地，金属硬接地，对地电阻应＜4?。

2.静电防护用品