中国电子科技集团公司第三十八研究所安徽合肥230008
摘要:航天电子产品的部件中数量很多,其可靠性直接关系到航天电子产品整体的质量安全和使用寿命。目前我国空间技术行业在产品的防静电方面尽管已经建立了一些规范和措施,但还不够全面与深入,因此,下文对航天电子产品裝联中的静电保护技术展开探讨分析,以供参考学习。
关键词:航天电子产品;静电;保护技术;
前言:静电的产生有多种问题因素,不但能对人体健康带来危害性,对电子产品的性能及质量安全也有较大的影响破坏。在全球范围内,每年因静电影响而损坏电子器件数量及个案也层出不穷,所带来的经济损失数据更难以估计。由于电子产品的组成元件对静电具有敏感性,在生产过程中尤要加强其防抗干扰作用,其潜在电荷在累积到一定程度之后,将释放出不同程度的电流干扰,从而导致产品出现种种问题。因此,如何提升对电子产品的静电安全技术防护研究,是具有重大的实际意义。
一、航天电子产品产生静电的成因
航天电子产品生产过程中,导致静电出现的原因,具体可归为两大因素:
1.1受环境因素影响
在温度较高、干燥、封闭式的生产环境之下,十分容易诱发静电现象。此外,当电子产品若与化纤特品、毛巾、等导电物体,发生接触摩擦之时,也会引发静电的出现。
当处于以上环境之下,电子产品的总功能和质量,也容易受到影响。则当静电荷在累积到一定程度之后,会自然释放,从而导致产品漏电,当与其他导电体发生摩擦之后,会产生电流、火花,也则就是人们所说的“触电”现象。如果直接将手与产品的组件、蕊片、线路接触时,那么,静电很快会从某个点引窜出来,很快烧毁连结在内的线路、晶体等组件。
1.2人为因素影响
静电容易造成电子元件的损毁。这主要在于电子元件的电路板,通常有电容二极管等配件,这些配件的电流充许量较小,如果与激发静电体的物体,发生接触碰拉(如人体、潮湿物品等),将产生超荷的电流,从而导致产品受损。因此,电子生产厂家通常要求工作人员在工作时,要戴上防静电手套。尤其是进行手工焊接时,要避免对产品出现静电现象,为避免元件的损坏,焊锡的工作人员,应在上岗之前就穿戴好防静电服和静电手套。
不当的操作手法,易导致静电效应。如工作人员在包装产品时,用力过大、运输不当、或碰摔产品、不依照生产标准进行规范化操作;使产品直接与硬物摩擦,也会造成静电释放,从而危害到产品功能,严重情况下,基至引发燃烧、爆炸现象。
二、航天电子产品静电保护体系要求
参照国外先进的静电防护管理经验,借鉴质量管理体系的管理思想,结合我国航天电子产品研制生产工作特点,考虑以组织、文件、策划、静电防护工作区要求、人员培训、监视与测量以及审核等一组相互关联、相互作用的管理要素,构建新的航天器电子产品静电防护管理体系,贯穿于航天电子产品都组件及元器件以采购到使用的全过程,使航天电子产品静电防护控制有依据、可执行、便考核,确保静电防护可靠受控并实现持续改进。
2.1统一管理依据
当前,航天电子产品静电防护管理依据尊件相对较多,但内容较为繁琐,不够全面与系统,无论对于执行还是监管,都存在一定难度。因此,必须形成一个统一、全面、系统、有效、操作性好的管理体系标准。该标准不仅要求必须覆盖航天器电子产品静电防护的全过程,同时还要求必须覆盖航天电子产品静电防护的全部构成要素,最为重要的是利于执行、便于监管。
2.2加强执行力度
对于已具备一定技术与管理条件的航天电子产品的静电防护,第一要务就是加强管理的执行力,使其管理目标与方法充分贯彻到航天电子产品研制生产过程中,最有效的手段就是要获得组织领导的大力支持,拥有科学有效的策划方案,建立全面系统的体系文件,明确具体准确的静电防护工作区要求,制定合理必要的培训制度。
组织支持是加强管理执行力的坚强后盾,尤其是获得单位最高管理者的支持。航天电子产品静电防护涉及面广,包括单位内部的各个功能机构、部门及实验室,甚至涉及协作、合同单位和供应商,很有必要建立一个由静电防护负责人和相关部门主管领导构成的管理组织,一同贯彻静电防护负责人指令,提高静电防护工作的管理力度。
科学策划是活动成败的关键,也是保证管理执行力的前提。航天电子产品静电保护工作的策略划最为重要的内容就是制定静电防护日标和工作计划,它是航天电子产品静电防护的指挥棒。目标要具体、可量化、可实现、可考核,工作计划要全面、执行便操作、易完成。
体系文件与静电防护工作区要求是保证管理执行力的基本依据。体系文件不仅能够明确静电防护过程管理要求,更为相关人员提供了执行任务的依据。静电防护工作区要求是静电防护管理工作最具特点的要素之一,静电防护工作过程主要发生在静电防护工作份内,因此明确静电防护工作区管理程序以及对其划分、配置和接地做出明确要求不仅为管理者提供依据,更为执行者提供指导。
三、航天电子产品装联中的静电保护技术
3.1地线系统的设计
电子地是电子产品直流工作电压的基准电位,又称防静电地。它的接地电阻值按航天标准要求应该是小于4Ω,目前,也有些要求严格的单位已经将指标提升为1Ω甚至0.5Ω。
3.2地面、墙壁和门窗的设计选择
电子装联厂房的地面和墙壁应该根据实际需要采用不同的防静电材料铺刷,目前最常用的铺设地面的材料有五种:铺PVC防静电地板;刷防静电涂料;铺防静电胶垫;铺防静电水磨石面;聚酯复合防静电地材。经防静电性能及机械性能等的综合比较,设计的地面采用铺设PVC防静电地板。
3.3对于墙壁和天花板的处置
选用比较经济的防静电内墙乳胶涂料,它是在包含高聚物乳液、填料、色料和助剂的加工过程中加入液态双元抗静电剂,从而避免由于静电而引起的火灾及爆炸等事故。天花板采用高分子亚导体材料加金属底板,通过胶接或螺接成为双层防静电天花板。
3.4其他防静电设计
设施的静电防护,应根据工作实际需要而定,而不是求大求全。防静电工作台是由工作台、导电台垫及地垫、导电手环插孔和接地线组成的。人体的静电防护主要是配备防静电工作服、防静电鞋袜、防静电帽、手套和指套、腕带和脚环,需符合标准(GB12014-89和GB4385-95)的要求;工具的静电防护,电子装联的工具主要是电烙铁;包装、运输的静电防护:产品)的包装通常是装在防静电袋里。用防静电塑料袋装带有棱角的机箱,在多次运转过程中,常会使防静电塑料袋破损。我建议改为外层用防静电布(含有导电纤维),内层用静电屏蔽材料制成的可缩口的包装袋进行包装。在包装袋的外面印上产品的型号和防静电标识,这样可起到良好的防静电效果,亦可回收使用,工艺编制上的静电防护:在工艺编制要严格防静电工艺措施,并细化到工步;建立工位计算机CRT显示系统:每个工位必须安装一台CRT显示器和一个操控器,可避免操作者翻阅图纸时产生的静电放电现象。
结束语
综上所述,航天电子产品极容易出现静电问题,这一问题长期以来,困扰并约束着全球电子行业的发展。虽然每年的科技技术在不断进步,防静电的技术、方法、工具、设施也越来越多,但这仍然无法避免大量的经济损失这一事实。因此,只有不断进行技术改良,加大航天电子静电防控防护技术的研究力度,才能从根本上解决以上问题。
参考文献:
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