2025年静电防护考试试题及答案

2025年静电防护考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.下列哪种方式不属于静电起电的主要机制？A.接触分离起电B.感应起电C.摩擦起电D.电磁辐射起电2.静电防护区域（EPA）中，地面材料的表面电阻率应控制在：A.1×10³Ω～1×10⁶ΩB.1×10⁶Ω～1×10⁹ΩC.1×10⁹Ω～1×10¹²ΩD.1×10¹²Ω以上3.某电子元件的ESD敏感电压为200V，其敏感等级属于：A.0级（≤100V）B.1级（101V～1000V）C.2级（1001V～2000V）D.3级（2001V～4000V）4.静电防护区域的标识颜色通常为：A.红色B.黄色C.蓝色D.绿色5.人体静电防护中，手腕带的接地电阻应控制在：A.100Ω～1kΩB.1kΩ～10kΩC.10kΩ～100kΩD.1MΩ～10MΩ6.离子风机的主要作用是：A.降低环境湿度B.中和物体表面静电荷C.增强空气导电性D.加速静电泄漏7.静电敏感元器件（ESDS）的包装材料应优先选择：A.普通塑料盒B.防静电屏蔽袋C.纸质包装盒D.金属罐8.人体在干燥环境中行走时，静电电压可高达：A.100V～500VB.1kV～5kVC.10kV～30kVD.50kV～100kV9.静电防护检测中，手腕带的日常检测周期应为：A.每班一次B.每天一次C.每周一次D.每月一次10.PCB板存储环境的相对湿度应控制在：A.10%～20%B.30%～50%C.50%～70%D.70%～90%11.下列哪种材料属于静电导体？A.玻璃B.不锈钢C.聚四氟乙烯D.干燥木材12.静电放电（ESD）对电子设备的主要损害形式不包括：A.介质击穿B.金属熔化C.功能暂时失效D.材料老化13.静电防护区域内，设备接地的接地电阻应不大于：A.1ΩB.4ΩC.10ΩD.100Ω14.下列哪种操作会增加静电风险？A.使用离子风枪吹扫元件B.佩戴防静电手套拿取芯片C.在塑料托盘上长时间放置敏感元件D.定期检测接地系统15.静电敏感元件在运输过程中，最关键的防护措施是：A.保持低温B.避免振动C.静电屏蔽包装D.增加包装厚度二、判断题（每题1分，共15分）1.绝缘体表面的静电荷可以通过接地快速泄漏。（）2.环境湿度越高，物体表面静电积累越少。（）3.金属容器可以完全屏蔽外部静电场。（）4.离子风机使用时，与物体的距离越近，中和效果越好。（）5.普通棉质工作服可以替代防静电工作服。（）6.静电防护区域内的周转车不需要接地。（）7.静电检测设备只需首次使用时校准，后续无需定期维护。（）8.超净车间由于清洁度高，静电风险必然低于普通车间。（）9.纸张表面容易积累静电，属于静电敏感材料。（）10.焊接作业时，烙铁头必须接地。（）11.人体静电的主要来源是衣物与皮肤的摩擦。（）12.防静电地板的导电网必须与建筑物主接地系统独立。（）13.静电敏感元件的标识应在包装外清晰标注。（）14.干燥环境中，塑料元件的静电半衰期会缩短。（）15.静电放电的能量与电压平方成正比，与电容成正比。（）三、简答题（每题8分，共40分）1.简述静电放电（ESD）发生的三要素，并说明各要素的控制方法。2.静电防护区（EPA）的建设需要满足哪些核心要求？请至少列举5项。3.人体静电防护的主要措施包括哪些？请结合操作场景说明关键注意事项。4.离子风机在静电防护中的作用是什么？选择和使用离子风机时需要考虑哪些因素？5.静电敏感元器件（ESDS）的存储要求有哪些？请从包装、环境、温湿度、隔离等方面详细说明。四、案例分析题（共15分）案例1：某电子制造厂SMT车间近期频繁出现IC芯片失效问题，经检测失效原因为静电放电（ESD）损伤。车间环境参数：温度25℃，相对湿度30%；操作员工佩戴普通棉质手套，使用塑料托盘转运芯片；设备接地电阻检测显示部分设备接地电阻为15Ω；离子风机已使用2年未校准。问题：（1）分析导致IC芯片ESD损伤的可能原因。（8分）（2）提出针对性的改进措施。（7分）参考答案一、单项选择题1.D2.B3.B4.D5.D6.B7.B8.C9.A10.C11.B12.D13.B14.C15.C二、判断题1.×（绝缘体电阻率高，接地无法快速泄漏静电荷）2.√（湿度增加可提高表面导电性，减少静电积累）3.×（金属容器存在缝隙或未接地时无法完全屏蔽）4.×（过近可能导致离子中和不平衡，需保持推荐距离）5.×（棉质工作服不具备导静电功能）6.×（周转车需接地以避免运输过程中积累静电）7.×（检测设备需定期校准以保证数据准确性）8.×（超净车间可能因低湿度或高绝缘材料使用增加静电风险）9.×（纸张易起电但非敏感材料，敏感材料指易被ESD损坏的元件）10.√（烙铁头不接地可能携带静电导致元件击穿）11.√（衣物与皮肤摩擦是人体静电的主要来源）12.×（导电网应与主接地系统可靠连接）13.√（标识可提醒操作人注意防护）14.×（干燥环境中表面电阻率高，静电半衰期延长）15.√（能量公式：E=½CV²）三、简答题1.静电放电三要素及控制方法：（1）静电源：指能够积累静电荷的物体（如人体、塑料工具）。控制方法：使用防静电材料（如导电塑料）、增加环境湿度（40%～60%）、避免高绝缘材料（如普通塑料）的大量使用。（2）放电路径：静电荷从静电源转移到敏感设备的通道。控制方法：确保所有物体（包括人体、设备）可靠接地（接地电阻≤4Ω），使用等电位连接减少电位差。（3）静电敏感设备（ESDS）：对静电放电敏感的元件（如MOS管、IC芯片）。控制方法：标识ESDS元件、使用静电屏蔽包装、在EPA内操作、避免直接接触引脚。2.静电防护区（EPA）的核心要求：（1）地面：使用防静电地板（表面电阻率1×10⁶Ω～1×10⁹Ω），并铺设导电网与接地系统连接（接地电阻≤4Ω）。（2）工作台：配备防静电台垫（下垫导电层），通过1MΩ电阻接地，台垫表面电阻率≤1×10⁹Ω。（3）环境控制：温度20℃～28℃，相对湿度40%～60%（特殊工艺除外），避免干燥环境导致静电积累。（4）人员防护：强制佩戴防静电手腕带（接地电阻1MΩ～10MΩ）、穿防静电工作服（表面电阻率≤1×10⁹Ω）、使用防静电鞋/鞋套。（5）标识管理：区域入口设置明显的ESD防护标识（绿色背景+黄色警示语），ESDS元件包装标注敏感等级。（6）设备管理：所有设备（如焊接台、测试仪器）需可靠接地，移动设备使用接地卷线或导电轮。3.人体静电防护措施及注意事项：（1）手腕带：必须接触皮肤，通过1MΩ电阻接地，每班检测一次（确保电阻在1MΩ～10MΩ）；禁止在手腕带失效时操作ESDS元件。（2）防静电工作服：需覆盖躯干和手臂，避免内部衣物（如毛衣）与外界摩擦起电；清洗后需检测表面电阻率（≤1×10⁹Ω）。（3）鞋具与地板：穿防静电鞋（电阻1×10⁵Ω～1×10⁸Ω），配合防静电地板使用；进入EPA前需通过人体综合测试仪（检测手腕带+鞋具接地状态）。（4）操作规范：拿取ESDS元件时避免接触引脚，使用防静电镊子；避免在EPA内快速走动或擦拭高绝缘材料（如普通塑料盒）。4.离子风机的作用与选择使用因素：作用：通过产生正负离子中和物体表面静电荷，适用于无法接地的绝缘体（如塑料托盘、玻璃）。选择因素：（1）中和能力：根据需防护区域的面积选择离子风机的覆盖范围（如小范围用台式，大范围用吊顶式）。（2）离子平衡度：需≤±50V（高精度元件要求≤±20V），避免残留静电压。（3）风速：风速过大会吹落元件，过小影响中和效率，推荐风速0.5m/s～1.5m/s。（4）工作模式：选择交流离子风机（适合普通场景）或直流离子风机（适合高精度场景）。使用注意事项：（1）与物体距离保持30cm～100cm（按说明书调整），避免过近导致离子饱和。（2）定期清洁离子针（每周一次），防止灰尘影响离子发射。（3）每季度校准一次（使用静电电压表检测中和时间和平衡电压）。5.静电敏感元器件存储要求：（1）包装：使用静电屏蔽袋（三层结构：外层抗摩擦，中间金属层屏蔽，内层防静电），袋口需密封；禁止使用普通塑料袋或纸质包装。（2）环境：存储于独立的ESD防护区（EPA），与高静电源（如塑料堆、化纤织物）隔离≥1米。（3）温湿度：温度15℃～30℃，相对湿度40%～60%（湿度低于30%时需开启加湿器，高于70%时需防潮）。（4）存储架：使用防静电金属架（表面涂覆导电层），或木质架铺设防静电垫；禁止使用普通塑料架。（5）标识与隔离：包装外标注ESD敏感等级（如“ESDSensitive200V”），与非敏感元件分区域存放；存储时间超过6个月需重新检测性能。四、案例分析题（1）可能原因分析：①环境湿度偏低（30%）：低湿度导致物体表面电阻率升高，静电难以泄漏，易积累高电压。②员工防护不当：佩戴普通棉质手套（无防静电功能），无法导走人体静电；塑料托盘（高绝缘材料）易积累静电荷，与芯片接触时发生放电。③设备接地不良：部分设备接地电阻15Ω（超过标准4Ω），无法有效导走设备表面静电荷，可能形成电位差导致放电。④离子风机未校准：长期未校准可能导致离子平衡度偏差（如残留正/负电压），无法有效中和绝缘体表面静电荷。（2）改进措施：①调整环境湿度：将车间相对湿度提升至40%～60%（安装加湿器），降低表面电阻率，促进静电泄漏。②规范人员防护：更换为防静电手套（表面电阻