国内外电子防静电标准技术差异性的探讨

国内外子防静电标技术差性的探讨本章仅对各标准体系及技术不同方面进行探讨，对技术缺陷提出改进建议，同时提出其发展趋势。（）

标准体适用范围美国ANSA/ESD《静电放电控制程序际工委员会IEC61340《静电》是涵盖了电子产品设计造使维护存运输等并集产品工程技培训、质量体系及认证等方面内容的完整和综合性的标准体系电子静电防护的纲领性文件国际所通用。当前国际各国涉及静电敏感电子产品的贸易、技术、质量、认证等方面工作，基本是依据这两个标准体系。我国标军子行业标尚形成各自完整的防静电标准体系，都是产品、技术要求、质量检验、培训或是其它单一内容标准，存在适用范围窄、不系统、相互不衔接不能作为开展防静质量体系认证的依据国际接轨不够等诸多问题推广使用中存在很大局限性。目前我国急需制定出象ANSI/ESD或那综合性并与国际接轨的国家或电子行业防静电体系标准，以指导IT企相关工作。（2）要技术比较改进1静防材料划S20.20静电放电控制程序《静电等标准将静电防护材料分为：静电耗散、导静电、静电屏蔽、低起电性四种类型，并对其技术参数做了统一规定。我国标准（包括国标、军标、电子行业标准）对静电耗散、导静电、静电屏蔽材料参照S20.20做了划国各标准对技术参数划分存不一致的问题对低起电性材料尚无规定性材料在实际工作中大量使用和出现材料成本很低，能大幅降低防静电硬件系统成本。O低电性材料种类及耗散静电原理低起电性材料大致有三类：第一类为吸湿性较强的物体，象木材、纯棉布、含木纤维的纸壳或是加入表面活性剂的材料等类材料在环境湿度较高的环境50%RH以水分子耗散静电二为两种擦带电序列不同物体编织或组合的材料受其它物体摩擦时，两种不同物质产生正静电荷，通过其间电晕放电消散静电。这类组合材料的电阻值有可能较高，但受到摩擦时产生的静电较少；第三类为天然（或人工合成导电塑料等）含有导电离子的材料。象某些大理石、矿渣水泥木材料等这材料是通过物体内导电离子等耗散静电。O低电性材料确定依据国际标准，可以用两种实验方案确定低起电性材料。第一种为摩擦起电实验法。即通过对物体摩擦测其起电电（电荷量阈值这种实验方法适用于两种摩擦带电序列不同物体编织与组合物体的低起电性实验二种为静电衰减时间实验通直接充电或电晕喷电法使被测物体带电到某一阈值将其接地其静电衰减到某一阈值的时间，判定是否属于低起电性材料方法适用于吸湿性较好和含导电离子的低起电性材料试验。有关实验方法和判定阈值、都明确表述。）静电地术接电我国标准（包括国标、军标、电子行业标准）规定：防静电接地应和其它接地，象设备保护接地防雷接地等共用一个接体采取等电位连接方式当取防静电接地单独设置

时地和防雷接地极之间距离要保持一定距《电子工防静电设计规范》规定之间距离不少于米IEC61340-5-1定：防静电接地可以和设备保护接共用一个接地体。ANSI/ESD规定防静电接地须单独设置，不能和设备保护地共用一个接地体。上述国内外标准有关静电接地各种规定符合静电防护和安全基本要求实际应用考虑，ANSI/ESDS20.20其它标准更具合理性和我国标准规定：用兆欧表测试出防静电装备表面与其接地线之间电阻再与用接地电阻测试仪测出的接地极的接地电阻相加得出防静电装备的静电泄漏电阻值（系统电阻或对地电阻静电装备与地线接地极之间连线电阻，则采用万用表测试。由于其电阻相对静电泄漏电阻很小，可忽略不计。

ANSI/ESD规兆欧表一端测试线连接到放在防静电装备表面的电极上一端连接到设备保护接地线上，直接测出静电等电位电阻（包括静电泄漏电阻极地电阻、保护接地电阻等接电阻相对静电泄漏电阻很小忽略不计TR53方可以方便测出防静电装备实际接地或处于流动状态装不易设置固定接地线的运转车子的接地连接状况另当防静电装备距防静电接地极很远情几百米以上或高层楼房时的连接状况也很容易检查。采用我国标准或IEC标准时，实现上述检测比较困难，而且对流动状态的装备（带导电链、轮的椅子和小车等）通过地坪接地的连接效果无法判定。对静电接地电阻值，各国标准的规定有所不同S20.20规定：设备接地电阻1Ω（地极电阻助地电阻（至设备接地极电阻）Ω；静电等电位接地电阻1×Ω我国标准SJ/T10694（电子产品制造与应用系防静电检测通用规范GB50611规定小于10.值主要考虑和防雷接地电阻我国标准规定小于10的一实现等电位，预防雷电的反击。）性电蔽装耦能与电在（防静电工作区）以外静电敏感产品运输、存储等或在静电放电较强的环境中，静电敏感产品所用包装通常为静电屏蔽包装前对其静电放电的屏蔽效果常用包装的静电耦合能量或电压来评判耦能量或电压的测定可防止仅测内包装表面电（或表面电阻率所带来的因材料防静改性所造成电阻不均匀或存在破损原因包装静电屏蔽性能的误判。通过静电放电试验可以知道。、CDMMM模放电时间仅纳秒或微秒级，其峰值功率几瓦至几百瓦以上放对静电敏感器件损害大多数原因取决于放电功率引起的热效应而不是电压。所以目前ANSA/ESD、标对柔性静电蔽包装静电放电屏蔽效果都是以耦合能(小于大小来评判的外电屏蔽包装作为军用包装多用于火工品电引信炸药等包装火工品通常是以最小点火能量来判断起爆阈值(MIL－－81705《可密封柔韧性防静电阻隔材料规范》规定小于10nJ)，所以采用放电能量值做判定较符合实际情况标（防静电工作区技术要求SJ/T10694（可热封柔韧性防静电阻隔材料规范）都是等效采用旧版本的MIL和IEC61340-5-1-1999版本，以放电耦合电压值(小于作为评判依据，显然已经滞后。S20.20标准规定实验设备采用模型1000V模拟电压实验众周知在际工作中人体带静电荷后对大地电压常超过干季节可达上万伏以上。放电电压1000V的规定与实际情况有一定差距，建议放电模拟实电压改为较适宜。）静服擦电与装电泄电ANSI/ESDSTM（服装IEC61349-5-1规定了防静电服静电泄漏电阻（带地端子防

静电服面对点电阻测试方法和要求。通常在实际工作中，对采用静电泄漏原理制作且织物导电均匀的工作服采用静电泄漏电阻点点电阻的测试方法基本满足实际需要。GB12014规表面点对点电阻测试方法与IEC61340-5-1接轨，但技术指标存在较大差异，特别是对点对点电阻的量值分级没有任何实际意义。建议在修订标准时，量值尽可能与ANSI/ESD接轨，并增加带接地端子工作服的技术要求。IEC61340-5-1规服装表面点对点电阻值：小于×10Ω。其值高于其它任一标准规定原因在于该标准允许低起电性织两种带电序列不同的纤维摩擦带电后之间靠间电晕放电消散静电）的使用。这类织物往往电阻值较高，但摩擦起电量较小。GB12014等效采用日本标，提出防静电服摩擦带电量测试法。该法对两种带电序列不同的纤维摩擦带电后依靠其间电晕放电消散静电的工作服测试理分析没有基本的缺陷该是将工作服摩擦带电入法拉第筒内测其电压或电量电压或电量值和法拉第筒、仪器的对地电容有关GB12014规定的对地电容值在左。实际上人员穿着工作服时的对地电容在，远于标准规定值。根据下式：/

不同对地电容，其被测物体带电电压（电量）是不同的。显然规的电容量值过大和实际使用情况有较大差异实际使用的工作服带电量可能高于实验值了准确模拟实际使用建在修订该标时测试系统对地电容量值进行修改并减小到300pf比较适宜。体地阻电SJ/T10694规定人穿戴防静电鞋对地电阻测方法等效采用IEC61440-5-1和ANSI/ESDESDSTM地板材料、鞋类与人接触电阻测规定方法。对鞋与地坪接触电阻及通过地板的静电泄漏实际效果评估没有提及ESDSTM（地材料和鞋类、人体静电电压测量）提出在实际工作装态穿防静电服、鞋和在防静电地坪行走）用接触式静电电压表测试人体起电电（规定小于100V人体静电电位测试法主测试人体实际接地和耗散静电情况能评价防静电鞋地和连接系统的实际静电泄漏状况该方法比较严谨，考虑实际应用情况。）阻数测电IEC61340-5-1和对阻类参数测试时所用电压规定为直流10V100V。对高电阻材料必须用较高电压测试其电阻防静电用品涉及安全问题试压高不仅是为测试静电泄漏电阻测用品绝缘强度国家所用电源电压大都是110V流100V测试绝缘强度基本满足要求我电源都是220V和380V显然用测试绝缘性是不合理的原我国标准规定用直流500V电后和国际接轨改为这不于我国国情。另外由于高分子改性防静电材料大都存在测试电压和电阻的非线性问随电压升高电阻减小试压使用的混乱，在实际工作中造成了很多麻烦。建议涉及安全场合，测试电压宜用，在各个标准中对测试电压应明确规定。）电减间试值IEC61340-5-1定测试防静电用品静电衰减时间时用品或材料充后被测物接地，带电物体上所带电压降100V时时间小于。静电衰减时间测试方法可用于多种防静电材料(包装等）测试。标准考降100V的时间，是考虑EPA（防静电工作区）理论设计静电积聚值不高于的况（国际标准规定实际很多静电敏感器

件静电损坏阈值才几十伏甚至十几伏伏的阈值相对高些议将100V为±10V更严谨，对磁头、磁存储器等这一类敏感度极高的SSD(静电敏器件）的保护提供更客观的评价方法。）静性持性检方实际使用的防静电用品料的防静电性能分短实效和长时效两类常用永久性导电材料作为添加剂的改性防静电材料其防静电性能持久防静电表面活性剂或用水处理的材料防静电性能维持时间较短前国内外对防静电性能时效实验方法尚无市上销售的防静电产品的时效性有很大差别材用用年以后本不具有防静电性能，但因用户不知道还在继续使用，对SSD产造成损害。此问题在制定检验标准可作如下规定：O相关标准增加永久性防静电材料（用品）预处理环节，即采用中性（PH≈7)洗剂或其它类型清洗剂进行表面多次循环处(循环次数可根据实际情确)在燥箱℃的环境温度下进行24小烘干后规定的温度平衡小后其静电性能。O对于非永久性防静电材料或用品，生产企业应给出有效的使用周期，并在产品说明书标注清楚，以供用户参考。）品工检环的对度分防静电用品料工程的防静性能和其环境湿度密切相关常静电性能随环境湿度增高而变好在际工作中现检验时的温度很难控制往往在湿度高的季节验收工程和产品时很容易通过到干燥季节时往往防静电性能很差前国各相关标准对测试时的环境温度定不同检环境湿度不统一造成实际工作的难度和出现检验结果差异较大IEC61340对测试环境度规定三个级别12%±3%RH;为统一和国际接轨并简化检验工作建防静电用品材料程分实验室抽样检验和实际现场检验两种不同情况处理。通常防静电用品（材料)工程（环氧地坪、水泥类地坪、瓷砖地坪等由企业送样到第三方检验机构按环境湿度25%±3%RH平和预处理后进行实验室检验。通常在此湿度范围检验，防静电指标符合要求的产品或样块，在其它环境下不会出现问题。在实际工程中度往降不很低范围时测时湿度规定为。现场检验前提是先将样块送样到第三方检测机构并在实验室中检验合格兼顾解决了高湿度环境对产品或工程检验结果过于宽松和实验室检验环境条件在检验现场无法实现的问题。）子静消器余压消静效与电ANSI/ESDGJB3007A标准规定单台离子静电消电器残余电压不高50V（离子化静电消除器通用规范将电消除器残余电压分A级<5V；级10V；C级50V.该标分级比较合理，考虑了静电敏感度较高产品10V至50V敏感度）的保护问题。另外NSI/ESDS20.20标准对测试距离和消电器消除静电效率没有具体规定，这对消电器消除静电的质量评价是不完整的。静电消除器的放电针材质质量在上述标准中没有细化提出，放电针的质量和离子静电消除器消除静电效率残余电压对用环境的污染密切相关际上一些著名制造商已提出放电针材质及适用环境等级。例如：钛Ti)使用环境洁净等级为ISO4级以，其寿命2至4年，护周期3至6月钨（TG)使用环境洁净等级为ISO4级上，其寿命3至年，养护周期6月碳化硅（CVD-SIC)针用环境洁净等级为ISO1级上，其寿命3至5

44131年，养护周期至6月建在订标准时将放电针材质、养护用境洁净等级等内容增加和细化。11）擦电压试电产品制造与应用统防静电检测通用规范（静电洁净工作服及织物通用规范SJ/T11090(子工业合成纤维防静电绸性能及实验方法（织品静电测试方法纺品静电材料的防静电性能判定的基本方法都是基于测试摩擦起电电压原理过期采用上述法进行测试看摩擦起电电压测试法存在以下技术缺陷（不包括两种带电序列不同材料编织物的摩擦带电测试0摩介质种类、摩擦压力、摩面积、摩擦速率、环境湿度、摩擦方式与时间、被验物接地状况很难通过一部标准来规范在实际工作中上述标准规定的各种测试法的测试结果，存在较大差异性，甚至同一种测试方法，每次测试数据不一致性都很明显。0在际工作中由于现场条件所摩起电的测试条件非常困难是不可能实现。为解决这个问题，建议采用IEC61340规的静电衰减期测试方法替代摩擦起电电压测试。即通过改装的充电极板测试仪（由充电器、时间计数器触式静电电压表、测试极板等组成测试系统其极充电±1000V后，用直径60mm的并有导电橡胶接触面的电极直接与接地的被测材料或实际使用的防静电用或工程地坪等接触测试其静电衰减至±100V或的时间当时少于2秒，则判定静电泄漏性能符合要求。(3)防静检测技与测仪器现与提高）电类数试高测仪在我国，这类仪器生产、计量、使用已经非常普及，且技术成熟。但用于静电泄漏电阻检测的高阻测试仪还需完善题表现在测试电压档位及量程的自动转换不符合相关标准要求和便携式高阻仪量程较低。通常高阻测试仪电压应设置10V;100V;500V档100V（含100V)档以上电阻量程应在1X10Ω--1X10Ω范围内。另外测试电极不配套和表面、体积电阻测试电极几何尺寸术求不规范也是比较突出的问题议修订的相关标准中有关电极的规定参照IEC61340执国外仪器TREK152ACL-800等）充极测仪离平分仪充电极板测试仪主要由时间计数器、静电电位测试仪、接触式充电器等组成。一般仪器时间分辨率0.1秒电量程器(国外型号、CPM374等）可用于离子静电消除器静电消时间、材料静电衰减时间、离子静电消除器残余电压等的测试前国还没此类仪器研发和生产于类仪器对产品质量检验的重要性有单位应组织这款仪器发时对研发仪器做进一步技术改进将衰减量程下限设定到或低，以满足际工作需要。）接式电测仪静电压）我国生产的这类仪器在技术层面存在一些问题要表现在仪器可靠性较低输电阻不够（常输入电阻应大于10Ω电极结构工艺设计和材料存在缺陷器设