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。基于電子可以自由移動的特性，可以簡單地加以接地，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1 MΩ限流電阻。
在2009年12月17日～12月24日變頻冰箱生產中，冰箱不啟動48臺，其中主板壞18臺，驅動板壞12臺，主板、驅動板同時壞5臺，主板壞占所有性能不良的4．9％，驅動板壞占所有性能不良的4．1％。對所有更換下來的主板、驅動板重新測試，冰箱依然不能啟動。在2009年12月25日要求生產現場與主板接觸人員全部佩戴上防靜電手腕才能上崗操作，經過一周統計后發現，主板壞5臺，驅動板壞14臺，主板壞占所有性
能不良的2．7％，驅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％，裝驅動板操作人員由于未佩戴防靜電手腕，驅動板壞不良率有所上升。以后在要求裝主板、驅動板、顯板的操作人員必須佩戴上防靜電手腕，并經相關檢測合格后才能操作，冰箱主板、驅動板、顯板的不良率均下降了50％，電路板因靜電擊穿現象明顯減少，僅此一項就每年為公司節約十多萬元資金。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防護區外。在某些特殊狀況，如需要看得見容器內之元件(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，體積電阻為500 Ω／cm以下。

靜電遮蔽袋的構造及功能如下：
內層：抗靜電聚乙烯，不產生靜電。
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，從生產現場取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，發現正向充電后測試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。
結論：C3型電容易被靜電擊穿。
改善辦法：DC／DC轉換器用靜電防護袋包裝，減少靜電擊穿機會。
DC／DC轉換器采用靜電防護袋包裝后，在周轉、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。