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信息來(lái)源:防靜電導(dǎo)航網(wǎng) 發(fā)布時(shí)間:2008-06-03
本文簡(jiǎn)要介紹了國(guó)內(nèi)外有關(guān)電子工業(yè)防靜電標(biāo)準(zhǔn)制定的情況、特點(diǎn)和動(dòng)態(tài),并就此提出了進(jìn)一步加強(qiáng)電子工業(yè)防靜電標(biāo)準(zhǔn)化工作的思路。
一、關(guān)于電子產(chǎn)品靜電防護(hù)
由于物體間的接觸分離(如摩擦、剝離、撕裂和搬運(yùn)中的碰撞等)或電場(chǎng)感應(yīng),都會(huì)因物體之間或物體內(nèi)部帶電粒子的擴(kuò)散、轉(zhuǎn)移或遷移而形成物體表面電荷的積聚,即呈現(xiàn)帶電現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的存在,有可能導(dǎo)致物體表面電荷對(duì)空氣中帶異性電荷的微粒子塵埃的吸引,造成電子敏感元器件絕緣性能的降低、結(jié)構(gòu)腐蝕或破壞。當(dāng)外界條件適宜時(shí),這種積聚電荷還會(huì)產(chǎn)生靜電放電,使元器件局部破損或擊穿,嚴(yán)重時(shí),還會(huì)引起火災(zāi)、爆炸等。曾報(bào)道某廠在修理程控交換機(jī)上的半導(dǎo)體集成電路時(shí)因靜電引起爆炸事故的文章。應(yīng)當(dāng)指出,靜電引起電子元器件局部結(jié)構(gòu)破損和性能降低,是對(duì)元器件使用壽命的一種潛在威脅,它可能比爆炸和燃燒造成的危害更有過(guò)之。因?yàn)樗y于檢查,故造成事故的隨機(jī)性更大,并且易于與其他失效原因混淆而被掩蓋。
當(dāng)前,電子產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展一方面隨著高分子材料的廣泛使用,致使產(chǎn)品靜電現(xiàn)象的產(chǎn)生變得日益嚴(yán)重;另一方面,電子元器件日趨微小型化,使得靜電的危險(xiǎn)性越來(lái)越大?,F(xiàn)國(guó)外微電路的制造已普通采用了0.8~1.0μm技術(shù),國(guó)內(nèi)也已達(dá)到2~3μm水平,這種微細(xì)加工技術(shù)和產(chǎn)品細(xì)微結(jié)構(gòu),使其對(duì)靜電的敏感性越來(lái)越高,并且已達(dá)到不可忽視的程度。
電子產(chǎn)品的靜電防護(hù)工作,具有下述明顯特點(diǎn):
1.超細(xì)、超薄的加工工藝和產(chǎn)品細(xì)微結(jié)構(gòu),使其對(duì)于靜電放電的敏感性明顯高于其他行業(yè)和產(chǎn)品,即便20V以下的靜電放電電壓也可能造成電子元器件的損害或破壞。
2.對(duì)靜電敏感的產(chǎn)品,如半導(dǎo)體分立器件、集成電路、厚薄膜電路及電阻器、電容器、壓電晶體等,尤其是前三種電子敏感器件,它們可謂是電子設(shè)備的“心臟”。有鑒于此,對(duì)靜電危害的防護(hù)問(wèn)題,幾乎涉及電子產(chǎn)品的各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域,特別是那些要求體積小、工作頻率高、安裝密度大的電子設(shè)備更是如此。
3.靜電防護(hù)工作是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,它涉及敏感電子產(chǎn)品的制造、裝配、處理、檢查、試驗(yàn)、維修、包裝、運(yùn)輸、貯存、使用等各個(gè)環(huán)節(jié),而且是一種串聯(lián)模式,任一環(huán)節(jié)上的失誤,都將導(dǎo)致整個(gè)防護(hù)工作的失??;同時(shí),它又與敏感產(chǎn)品所處的環(huán)境(接觸的物品、空氣氣氛、濕度、地面、工作臺(tái)、椅、加工設(shè)備、工具等)和操作人員著裝(包括穿戴的服裝、帽子、鞋抹、手套、腕帶等)有直接關(guān)系,任一方面的疏漏或失誤,都將導(dǎo)致靜電防護(hù)工作的失敗。
針對(duì)上述電子產(chǎn)品靜電防護(hù)工作的特點(diǎn),最好能制定出與之相適應(yīng)的一系列標(biāo)準(zhǔn)。比較好的選擇是采用綜合標(biāo)準(zhǔn)化方法,從靜電防護(hù)的系統(tǒng)要求著眼,全面地考慮相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制訂與協(xié)調(diào)工作,只有這樣,才能把各環(huán)節(jié)的方方面面的防靜電工作,全盤(pán)納入標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范之下成為一種有序狀態(tài)。
美國(guó)對(duì)電子的靜電防護(hù)控制較早
美國(guó)對(duì)軍用電子產(chǎn)品的生產(chǎn),自七十年代起就開(kāi)始實(shí)施靜電防護(hù)控制,大致經(jīng)過(guò)10年后,才正式頒發(fā)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)自八十年代初以來(lái),陸續(xù)頒發(fā)防靜電標(biāo)準(zhǔn)。相比之下,國(guó)內(nèi)防靜電標(biāo)準(zhǔn)的制訂與發(fā)布還僅僅是開(kāi)始,雖具備了一定的工作基礎(chǔ)和條件,但與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的齊套和全面實(shí)施尚有不小的差距。
二、IEC關(guān)于防靜電標(biāo)準(zhǔn)制訂簡(jiǎn)況
在IEC組織中,至少有五個(gè)技術(shù)委員會(huì)(或分技術(shù)委員會(huì))是與防靜電技術(shù)工作有關(guān)的并制訂了部分防靜電標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)草案?,F(xiàn)將這五個(gè)技術(shù)委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)制訂簡(jiǎn)況介紹如下:
1.IEC/TC65工業(yè)過(guò)程測(cè)量和控制技術(shù)委員會(huì)。
該技術(shù)委員會(huì)(TC)于1984年首次制訂發(fā)布了IEC801—2《工業(yè)過(guò)程測(cè)量和控制裝置的電磁兼容性第2部分:靜電放電要求》(已同名等效轉(zhuǎn)化為我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB/T13926.2—92),1991年4月該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了全面修訂,現(xiàn)行有效版本為第2版。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了工業(yè)過(guò)程測(cè)量和控制裝置對(duì)因操作者觸摸這類裝置而產(chǎn)生靜電放電或與裝置附近的物體間產(chǎn)生的靜電放電的敏感性試驗(yàn)的嚴(yán)酷等級(jí)和試驗(yàn)方法,以此評(píng)價(jià)工業(yè)過(guò)程和測(cè)量裝置對(duì)靜電放電的敏感性。該標(biāo)準(zhǔn)第l版中將試驗(yàn)嚴(yán)酷等級(jí)劃分為1、2、3、4共四個(gè)等級(jí),對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)電壓分別為2、4、8、15kV;而第2版則修改為五個(gè)嚴(yán)酷度等級(jí),并按放電方式分別給出二個(gè)系列試驗(yàn)電壓值,其中接觸放電的電壓相應(yīng)為2、4、6、8、XkV。空間放電的電壓系列為2、4、8、15和XkV。這里的X為一開(kāi)放等級(jí),由供需雙方協(xié)商確定后寫(xiě)入產(chǎn)品規(guī)范。IEC801—2標(biāo)準(zhǔn)還對(duì)試驗(yàn)所用的靜電放電發(fā)生器(包括構(gòu)成及特性)、試驗(yàn)裝置配置、試驗(yàn)程序和判據(jù)等做了規(guī)定(第二版較第一版有若干部分作了修改)。此標(biāo)準(zhǔn)有較強(qiáng)的可實(shí)施性。中電總公司于1992年11月發(fā)布了行業(yè)軍標(biāo)SJ—20154—92《信息技術(shù)設(shè)備靜電放電敏感度試驗(yàn)》,系參照IEC801—2(1991年修訂版的草案)和歐洲計(jì)算機(jī)制造商協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ECMATR—40《信息技術(shù)設(shè)備靜電敏感度試驗(yàn)》制訂的,標(biāo)準(zhǔn)中除嚴(yán)酷度等級(jí)和對(duì)水平擂臺(tái)板間接放電次數(shù)不同外,其他技術(shù)內(nèi)容與IEC801—2(第2版)大體一致,但不等效。
2.IEC/TC77/SCB電氣設(shè)備(包括網(wǎng)絡(luò))之間的電磁兼容性技術(shù)委員會(huì)/工業(yè)和其他非公用系統(tǒng)及其設(shè)備分技術(shù)委員會(huì)。
按照IEC導(dǎo)則107《起草電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)出版物的指南》規(guī)定,TC77的主要任務(wù)是制訂關(guān)于發(fā)射、抗擾度及試驗(yàn)方法等有廣泛使用意義的通用性基礎(chǔ)文件。為了提高效率,TC77不介入其他TC已成功地開(kāi)展工作,或由其他TC專門負(fù)責(zé)的課題,但由這些TC制訂的文件均以適當(dāng)?shù)姆绞絽R入TC77的工作領(lǐng)域中來(lái)。
鑒于此,由TC65制訂的IEC801—2標(biāo)準(zhǔn)將由TC77的B分技術(shù)委員會(huì),即SC77B統(tǒng)一接管、組織修訂并將其轉(zhuǎn)換為新的標(biāo)準(zhǔn)IEC—2000—4—2《電磁兼容性第4部分:試驗(yàn)和測(cè)量程序第2節(jié):靜電放電和抗抗度試驗(yàn)》。此標(biāo)準(zhǔn)雖早已給定編號(hào),但目前仍為秘書(shū)處文件《77B(sec.)89》,尚在修訂之中。一旦修訂完成,IEC801—2將被廢止,由IEC1000—4—2所替代。
3.CISPR/SCG國(guó)際無(wú)線電干擾特別委員會(huì)/信息技術(shù)設(shè)備干擾特性分技術(shù)委員會(huì)。
該SC于1992年12月以CISPR/G(C.O)20號(hào)文件形式提出標(biāo)準(zhǔn)草案IEC24—2《信息技術(shù)設(shè)備(ITE)抗擾度第2部分:靜電放電要求》,送各國(guó)家委員會(huì)征求意見(jiàn)。該標(biāo)準(zhǔn)適用于信息技術(shù)設(shè)備,包括模擬傳輸、終端設(shè)備和數(shù)字設(shè)備,旨在為評(píng)估信息設(shè)技術(shù)備在受到靜電放電影響時(shí)的工作能力。建立此標(biāo)準(zhǔn)是為模擬因操作人員直接接觸設(shè)備或因靜電場(chǎng)感應(yīng)引起與鄰近物體(或設(shè)備)之間的靜電放電。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,一臺(tái)受試設(shè)備至少設(shè)6個(gè)試驗(yàn)點(diǎn),這意味著要經(jīng)受200次放電(正負(fù)極各100次)。其中1個(gè)點(diǎn)要受到50次非直接接觸放電,其余3個(gè)點(diǎn)各經(jīng)受50次(合計(jì)150次)直接接觸放電。當(dāng)然,不管是前者還是后者都屬于接觸放電。對(duì)有些不可能進(jìn)行接觸放電的設(shè)備。應(yīng)對(duì)用戶使用時(shí)可能觸到的部位選用空間放電。該標(biāo)準(zhǔn)給出的試驗(yàn)電平為:接觸放電3kV,空間放電8kV。
此標(biāo)準(zhǔn)草案與IEC801—2基本思路相同,但在具體要求方面存在許多細(xì)節(jié)性差異(這點(diǎn)很重要)。在該標(biāo)準(zhǔn)的前言中說(shuō),它是在基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)IEC1000—4—2(目前是IEC801—2)的基礎(chǔ)上起草的,考慮了二者的差別,標(biāo)準(zhǔn)中給出的極限值試驗(yàn)電壓是經(jīng)過(guò)仔細(xì)斟酌后選出來(lái)的,并且與IEC801—2的X級(jí)相符。應(yīng)當(dāng)說(shuō),該標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)信息技術(shù)設(shè)備制訂的,對(duì)這些設(shè)備中的不同類別,規(guī)定了不同的試驗(yàn)細(xì)節(jié),所以其可實(shí)施性很強(qiáng),一旦表決通過(guò),將正式發(fā)布,并引導(dǎo)各國(guó)會(huì)執(zhí)行。通常,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)周期都很長(zhǎng),平均90個(gè)月左右,加上本標(biāo)準(zhǔn)草案中還有某些問(wèn)題尚待解決,例如對(duì)于地面設(shè)備進(jìn)行非直接接觸放電試驗(yàn)時(shí)垂直擂臺(tái)板的使用尚在考慮之中,另外,本標(biāo)準(zhǔn)需引用的IEc1000—4—2也尚未出臺(tái),故預(yù)計(jì)本標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布尚需時(shí)日。
4.IEC/TCl5/SC15D絕緣材料技術(shù)委員會(huì)/靜電學(xué)分技術(shù)委員會(huì)。
顧名思義,該分技術(shù)委員會(huì)是專門從事絕緣材料靜電學(xué)研究的委員會(huì)。它是在1986年成立的TCl5/WG2“工業(yè)靜電學(xué)問(wèn)題研究工作組”的基礎(chǔ)上,于1990年成立的,主席為Dr.K.Davis(英國(guó)人),秘書(shū)處設(shè)在法國(guó),秘書(shū)由Mr.c.Mengug擔(dān)任。該SC的任務(wù)是:
(1)鑒別并說(shuō)明靜電現(xiàn)象在電氣工業(yè)和非電氣工業(yè)中的利與弊,提供有關(guān)的術(shù)語(yǔ),分類、方法和手段的指南,以增加工業(yè)效益相減少危害;
(2)規(guī)定試驗(yàn)方法和相關(guān)要求,用以評(píng)定材料表面靜電荷的產(chǎn)生、存留和耗散,并與ISE/ISO中有關(guān)的技術(shù)委員會(huì)密切協(xié)作,提供關(guān)于產(chǎn)品的指南;
(3)根據(jù)與IEC/TC31爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備技術(shù)委員會(huì)協(xié)議的課題,確定在危害環(huán)境下靜電放電的后果;
(4)提供模擬靜電現(xiàn)象和靜電放電方法的指南,不包括對(duì)靜電放電的電氣設(shè)備的功能抗擾度的試驗(yàn)方法。
由于SCl5D成立不久,至今尚未制訂出正式標(biāo)準(zhǔn)。下列標(biāo)準(zhǔn)目前正在積極制訂中:
1)秘書(shū)處文件15D(sec.)3《利用直接測(cè)量靜電荷耗散率的方法測(cè)試絕緣和靜電耗散材料及其表面》。1994年3月,又發(fā)出15D(sec.)31號(hào)文件,決定調(diào)整WGl(第1工作組),并在15D(sec.)3號(hào)文件基礎(chǔ)上起草標(biāo)準(zhǔn)《測(cè)定材料與表面耗散靜電荷能力的試驗(yàn)方法》。
2)秘書(shū)處文件15D(sec.)4《摩擦靜電效應(yīng)的評(píng)定》。1994年3月,又發(fā)出15D(sec.)32號(hào)文件,決定調(diào)整WG2,并在15D(sec.)4號(hào)文件基礎(chǔ)上起草標(biāo)準(zhǔn)《摩擦靜電特性的評(píng)定》。
3)秘書(shū)處文件15D(sec.)3《裝配地板和地板覆蓋層的靜電效應(yīng)特性化的試驗(yàn)方法》。1994年3月,又發(fā)出15D(sec.)33號(hào)文件,決定調(diào)整WG3,并在15D(sec.)13號(hào)文件基礎(chǔ)上起草該標(biāo)準(zhǔn)。
4)1994年3月,發(fā)出15D(sec.)34號(hào)文件,決定調(diào)整WG4,并在在15D(sec.)22號(hào)文件研究題目的新工作項(xiàng)目的建議范圍內(nèi),起草標(biāo)準(zhǔn)《用于控制靜電的材料的電阻率測(cè)量》。
5)1994年3月,發(fā)出15D(sec.)35號(hào)文件,組建WG5,決定在歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN100015及其修訂本和47(德國(guó))794號(hào)建議(靜電敏感器件規(guī)范——機(jī)械模型試驗(yàn)方法)和47(sec.)1330(敏感電子器件的防護(hù))委員會(huì)草案基礎(chǔ)上,與TC47協(xié)作起草標(biāo)準(zhǔn)《抗靜電電子器件防護(hù)的通用要求》。
現(xiàn)在,SCl5D的工作進(jìn)展很快,活動(dòng)也頻繁,例如1993年6月在德國(guó)法蘭克福召開(kāi)工作會(huì)議,1994年7月又在倫敦舉行工作會(huì)議,而且議程充實(shí),除考慮5個(gè)工作組和3個(gè)特別工作組(分別為電子學(xué)ESD模型、易燃性模型和離子發(fā)生器)的專題報(bào)告外,還要討論修改其重大決策部分和與其他委員會(huì)協(xié)作等事宜。遺憾的是,目前國(guó)內(nèi)與SCl5D對(duì)口的歸口單位尚未確定,故對(duì)其工作文件缺乏有組織的研究。
由TC15制訂的IEC1087(1991)《評(píng)定帶電表面放電的導(dǎo)則》,由SCl5A制訂的IEC-93(1980)《固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率的試驗(yàn)方法》(已等效采用為GB1410—89)對(duì)材料靜電性能測(cè)試也具有指導(dǎo)意義。
5.IEC/TC47半導(dǎo)體器件技術(shù)委員會(huì)。
從靜電防護(hù)角度來(lái)說(shuō),該TC所負(fù)責(zé)的技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)產(chǎn)品的一部分——靜電敏感半導(dǎo)體分立器件和集成電路——屬于靜電防護(hù)的重點(diǎn)對(duì)象。因此,該TC早就對(duì)防護(hù)靜電標(biāo)準(zhǔn)予以關(guān)注。1982年,發(fā)布了IECl47—OF正式標(biāo)準(zhǔn),是對(duì)IECl47-0《半導(dǎo)體器件基本額定值和特性及測(cè)試方法的基本原理第0部分:總則和術(shù)語(yǔ)》(1966)的第6次補(bǔ)充,規(guī)定了防靜電要求和符號(hào)標(biāo)記。
1983年,TC47對(duì)其已發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)重新作了整頓修訂,IEC147-0及其歷次補(bǔ)充后由統(tǒng)一的版本IEC741-1《半導(dǎo)體器件——分立器件和集成電路第1部分:總則》所代替??上У氖牵朔葑罨A(chǔ)性的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布已10年有余,終因國(guó)內(nèi)各有關(guān)方面協(xié)調(diào)工作銜接欠妥,至今尚未轉(zhuǎn)化為國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。
近些年來(lái),TC67相繼有的靜電標(biāo)準(zhǔn)文件出臺(tái),現(xiàn)介紹2份主要標(biāo)準(zhǔn):
1)47(c.o)1246號(hào)文件《靜電敏感器件對(duì)短時(shí)電壓脈沖敏感的電子器件的試驗(yàn)方法》,于1992年4月被各國(guó)家委員會(huì)表決通過(guò)后,已于1993年10月作為IEC747—1(1983)的第2次補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)正式出版成為其第9章第3條。
此試驗(yàn)方法適用于MOS器件和微波半導(dǎo)體器件,旨在確定器件的內(nèi)防護(hù)適應(yīng)性,以利于指導(dǎo)設(shè)計(jì)。為了模擬器件因日常操作引起的靜電放電危害,標(biāo)準(zhǔn)中給出了兩個(gè)試驗(yàn)電壓,高壓為2000V,目的是確定器件是否達(dá)到需要特殊的操作預(yù)防措施并使用規(guī)定的標(biāo)記和符號(hào)的程度,低壓為500V,目的是確定器件內(nèi)部防護(hù)能否滿意地經(jīng)受住即或采取特殊的操作預(yù)防措施后仍存在的靜電放電水平。當(dāng)然,允許具體型號(hào)的器件使用不同于上述規(guī)定的試驗(yàn)電壓電平。試驗(yàn)原理電路見(jiàn)圖1。
上述電路與整機(jī)靜電放電試驗(yàn)電路原理相同,但電路元件數(shù)值不同。增加了開(kāi)關(guān)S2,其作用是確保被試器件在裝卸時(shí)的安全。
2)TC47(c.o)1330《靜電敏感器件的防護(hù)》,于1993年6月出臺(tái),送各國(guó)家委員會(huì)進(jìn)行評(píng)論。
本標(biāo)準(zhǔn)旨在幫助敏感器件的使用者掌握靜電防護(hù)的要領(lǐng),包括操作、標(biāo)識(shí)、責(zé)任、培訓(xùn)和檢查等各個(gè)方面,以建立可靠的靜電防護(hù)控制系統(tǒng);同時(shí),它還提供設(shè)計(jì)、材料選擇、工作區(qū)、各種器具、地面、服裝等工作或性能方面的要求及包裝、檢查、試驗(yàn)等的程序和方法。
這份標(biāo)準(zhǔn),內(nèi)容較充實(shí),系統(tǒng)性強(qiáng),涉及到敏感器件靜電防護(hù)問(wèn)題的方方面面,尤其對(duì)靜電防護(hù)區(qū)的工作要求規(guī)定嚴(yán)密而細(xì)致,并附有示意圖,這對(duì)需要建立靜電防護(hù)場(chǎng)所的局部環(huán)境很有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。
當(dāng)然,按照IEC文件的形成過(guò)程,它還處在CD文件(委員會(huì)草案)階段,正式發(fā)布還需時(shí)日,但并不因此而降低其指導(dǎo)意義,對(duì)它的及時(shí)轉(zhuǎn)化很有必要,否則等到正式標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)后再行轉(zhuǎn)化采用,可能影響工作。
三、MIL防靜電標(biāo)準(zhǔn)制訂簡(jiǎn)況
本文第一部分已經(jīng)提到,美國(guó)軍用電子產(chǎn)品防靜電控制工作始于七十年代初期,積數(shù)年經(jīng)驗(yàn)后于1980年首次發(fā)布丁DoD—STD—1686《電氣和電子零件、組件與設(shè)備(電氣觸發(fā)引爆裝置除外)的靜電放電防護(hù)控制大綱》,1988年修訂為MIL—STD—1686A(已等效轉(zhuǎn)化為我國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn),GJB1649-93,1992年又修訂為1686B)。該標(biāo)準(zhǔn)涉及對(duì)易遭靜電損害的電氣電子零件在設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、檢查、維修、制造、加工、裝配、安裝、包裝、貯存等各個(gè)環(huán)節(jié)在制訂和實(shí)施靜電放電控制的的要求,及對(duì)執(zhí)行這些要求的情況進(jìn)行檢查和評(píng)審。本標(biāo)準(zhǔn)適用于靜電敏感電壓小于16000V的三類電子產(chǎn)品;I類為0~1999V;Ⅱ類為2000~3999V;Ⅲ類為4000~15999V。在標(biāo)準(zhǔn)附錄中給出了通過(guò)試驗(yàn)確定產(chǎn)品敏感類別的準(zhǔn)則和程序。
為了實(shí)施此項(xiàng)控制大綱標(biāo)準(zhǔn),國(guó)防部于此標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布的同時(shí),即1980年5月2日又配套發(fā)布了DoD—HDBK—263《電氣和電子零件、組件與設(shè)備(電氣觸發(fā)引爆裝置除外)的靜電放電防護(hù)控制手冊(cè)》(尚未轉(zhuǎn)化為我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)),它為制訂、實(shí)施和監(jiān)督靜電放電控制計(jì)劃提供指南,重點(diǎn)包括鑒別電氣和電子零件、組件與設(shè)備上靜電放電的起因及后果;靜電放電的控制的預(yù)防措施對(duì)靜電放電防護(hù)材料和設(shè)備的選擇與應(yīng)用考慮;靜電放電防護(hù)工作區(qū)相接地工作臺(tái)的設(shè)計(jì)與構(gòu)造;靜電敏感產(chǎn)品的操作、處理、包裝和標(biāo)志;人員培訓(xùn)計(jì)劃的制定;靜電放電防護(hù)工作區(qū)及接地工作臺(tái)的鑒定等。該手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)于1991年2月進(jìn)行了修訂,現(xiàn)行有效版本為MIL—HDDK—263A。
手冊(cè)的特點(diǎn)是指南性質(zhì),所提供的數(shù)據(jù)、資料詳細(xì),可操作性強(qiáng)。例如該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于靜電起因、摩擦起電系列、靜電敏感產(chǎn)品的失效類型和失效機(jī)理與特征等,都有詳細(xì)的描述;在靜電放電試驗(yàn)方面,它認(rèn)為操作者的人體本身是損壞敏感產(chǎn)品的主要靜電放電源,故而提出了人體放電模型的概念,建立了人體放電模擬電路,并依據(jù)大量試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),確定模擬電路中使用的模擬人體電容為100pF,模擬人體電阻為1500Ω,并對(duì)此給予了必要的理論論證,認(rèn)為這是一個(gè)合理的、標(biāo)準(zhǔn)化的試驗(yàn)電路。
總之,MIL—HDBK—263A提供了實(shí)施MIL—STD—1686A所必需的各種信息與數(shù)據(jù)。
隨著高分子材料的發(fā)展,新型包裝材料的應(yīng)用和經(jīng)驗(yàn)的積累,以及產(chǎn)品的微小型化趨勢(shì),包裝對(duì)靜電敏感產(chǎn)品的影響愈加顯著。美國(guó)國(guó)防部于1990年5月發(fā)布了MIL-HDBK—773《靜電放電防護(hù)包裝》軍標(biāo)手冊(cè)。該項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)品在包裝、運(yùn)輸、貯存和裝配加工過(guò)程中,從產(chǎn)品傳遞的角度來(lái)考慮靜電敏感產(chǎn)品的防護(hù)問(wèn)題。事實(shí)上,它也是與MIL—STD—1686A配套使用的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),只不過(guò)側(cè)重在為包裝運(yùn)輸方面提供所必需的資料和數(shù)據(jù)。同時(shí)它還為有關(guān)防靜電包裝材料的使用提供了具體的指南,因而可操作性極強(qiáng)。
除上述三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)外,在MIL標(biāo)準(zhǔn)體系內(nèi)還有許多材料方面的規(guī)范和測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn),在此不再一一贅述。
四、國(guó)內(nèi)防靜電標(biāo)準(zhǔn)制訂簡(jiǎn)況
近幾年來(lái),電子產(chǎn)品防靜電標(biāo)準(zhǔn)工作已有一定的進(jìn)展。航天系統(tǒng)、電子產(chǎn)品工藝標(biāo)委會(huì)、全國(guó)無(wú)線電干擾標(biāo)委會(huì)都相繼組織人員制定標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)已發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)有:GB12059-89《電子工業(yè)用合成纖維防靜電網(wǎng)性能及試驗(yàn)方法》、GB/T13926.2—92《工業(yè)過(guò)程測(cè)量和控制裝置的電磁兼容性靜電放電要求》,SJ20154-92《信息技術(shù)設(shè)備靜電放電敏感度試驗(yàn)》、QJ1875—90《靜電測(cè)試方法》、QJ1693—89《電子元器件防靜電要求》、QJ1950-90《防靜電操作系統(tǒng)技術(shù)要求》等。正在制訂的標(biāo)準(zhǔn)備電子元器件制造防靜電技術(shù)要求、電子設(shè)備制造防靜電技術(shù)要求、新型防靜電裝飾板、集成電路防靜電保護(hù)劑規(guī)范、柔軟性防靜電可熱封阻隔材料等。從總體上看,這些標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目尚缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃與安排,因而系統(tǒng)性不強(qiáng)。
五、關(guān)于電子產(chǎn)品防靜電標(biāo)準(zhǔn)化工作發(fā)展的思路
本文第一部分已經(jīng)談到,系統(tǒng)性是電子產(chǎn)品靜電防護(hù)工作的一大特點(diǎn),鑒于此,靜電防護(hù)工作應(yīng)從系統(tǒng)的總體入手,研究其標(biāo)準(zhǔn)綜合體的組成和各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)適用范圍的界面及其內(nèi)在聯(lián)系。采用先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)化工作的組織方式,也就是用綜合標(biāo)準(zhǔn)化方法來(lái)處理防靜電標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題,是當(dāng)前首要解決的問(wèn)題。這不妨從以下幾方面開(kāi)拓思路:
1.消化吸收國(guó)際和國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)。
國(guó)內(nèi)防靜電標(biāo)準(zhǔn)化工作的開(kāi)展還遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,許多問(wèn)題尚未被認(rèn)識(shí),所以,消化吸收國(guó)際和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)是提高我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)水平的捷徑。凡國(guó)內(nèi)適用的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)予以安排轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化本身是一個(gè)深入分析、對(duì)照和研究的過(guò)程,對(duì)于國(guó)外同樣標(biāo)準(zhǔn)中不一致的條款,如關(guān)于“抗靜電材料”的定義,IEC801-2規(guī)定為表面電阻率為105~1011歐姆每方;DoD—HDBK-263的規(guī)定是把材料分為“靜電耗散材料”(表面電阻率為105~109。歐姆每方)和“抗靜電材料”(表面電阻率為109~1014歐姆每方);IEC/TC47(c.o)1330則規(guī)定“抗靜電材料”屬于不能按電阻率分類的材料,只能定性為“當(dāng)相對(duì)摩擦或從相同的或其他類似的材料分離時(shí),呈現(xiàn)最少電荷生成特性的材料”,我們應(yīng)當(dāng)通過(guò)分析研究選用,而不宜盲目套用。其他類似問(wèn)題亦如是。
2.實(shí)施一體兩類的標(biāo)準(zhǔn)制式。
電子產(chǎn)品防靜電標(biāo)準(zhǔn)化工作應(yīng)作為一個(gè)完整的體系去對(duì)待,綜合地考慮各方面、各環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)化需求,在考慮其標(biāo)準(zhǔn)綜合體選擇、配置標(biāo)準(zhǔn)時(shí),凡可軍民共用的標(biāo)準(zhǔn),例如術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)和一些材料方面的標(biāo)準(zhǔn),只制定一種標(biāo)準(zhǔn),或民標(biāo)或軍標(biāo),以減少重復(fù)。另外,鑒于關(guān)貿(mào)總協(xié)定復(fù)關(guān)在即,民標(biāo)要靠向IEC,以利產(chǎn)品出口。這樣,從標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)安排、防靜電警告符號(hào)、技術(shù)內(nèi)容、技術(shù)水平等都力求與IEC保持一致。然而,MIL標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)威性已為各國(guó)公認(rèn),并且事實(shí)上已是國(guó)際間軍貿(mào)或軍工技術(shù)協(xié)作合同的依據(jù),所以軍標(biāo)從結(jié)構(gòu)設(shè)置到警告符號(hào)同樣需要與MIL標(biāo)準(zhǔn)一致。于是,出現(xiàn)了兩類不同的標(biāo)準(zhǔn)合編,形成了一體兩類的標(biāo)準(zhǔn)制式。至于防靜電標(biāo)準(zhǔn),IEC標(biāo)準(zhǔn)是所有的內(nèi)容歸于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之中;而MIL標(biāo)準(zhǔn)則是將要求性規(guī)定與資料性手冊(cè)分開(kāi),按兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的形式出現(xiàn)。因而為了與國(guó)際和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)接,一體兩類制式標(biāo)準(zhǔn)是必要的。