国内外电子工业防静电标准综述与发展思考（2-1

【提要】 本文简要介绍了国内外有关电子工业防静电标准制定的情况、特点和动态，并就此提出了进一步加强电子工业防静电标准化工作的思路。

一、关于电子产品静电防护

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由于物体间的接触分离（如摩擦、剥离、撕裂和搬运中的碰撞等）或电场感应，都会因物体之间或物体内部带电粒子的扩散、转移或迁移而形成物体表面电荷的积聚，即呈现带电现象。这种现象的存在，有可能导致物体表面电荷对空气中带异性电荷的微粒子尘埃的吸引，造成电子敏感元器件绝缘性能的降低、结构腐蚀或破坏。当外界条件适宜时，这种积聚电荷还会产生静电放电，使元器件局部破损或击穿，严重时，还会引起火灾、爆炸等。曾报道某厂在修理程控交换机上的半导体集成电路时因静电引起爆炸事故的文章。应当指出，静电引起电子元器件局部结构破损和性能降低，是对元器件使用寿命的一种潜在威胁，它可能比爆炸和燃烧造成的危害更有过之。因为它难于检查，故造成事故的随机性更大，并且易于与其他失效原因混淆而被掩盖。

当前，电子产品技术的发展一方面随着高分子材料的广泛使用，致使产品静电现象的产生变得日益严重；另一方面，电子元器件日趋微小型化，使得静电的危险性越来越大。现国外微电路的制造已普通采用了0.8～1.0μm技术，国内也已达到2～3μm水平，这种微细加工技术和产品细微结构，使其对静电的敏感性越来越高，并且已达到不可忽视的程度。

电子产品的静电防护工作，具有下述明显特点：

1．超细、超薄的加工工艺和产品细微结构，使其对于静电放电的敏感性明显高于其他行业和产品，即便20V以下的静电放电电压也可能造成电子元器件的损害或破坏。

2．对静电敏感的产品，如半导体分立器件、集成电路、厚薄膜电路及电阻器、电容器、压电晶体等，尤其是前三种电子敏感器件，它们可谓是电子设备的“心脏”。有鉴于此，对静电危害的防护问题，几乎涉及电子产品的各个技术领域，特别是那些要求体积小、工作频率高、安装密度大的电子设备更是如此。

3．静电防护工作是一项系统工程，它涉及敏感电子产品的制造、装配、处理、检查、试验、维修、包装、运输、贮存、使用等各个环节，而且是一种串联模式，任一环节上的失误，都将导致整个防护工作的失败；同时，它又与敏感产品所处的环境(接触的物品、空气气氛、湿度、地面、工作台、椅、加工设备、工具等)和操作人员着装（包括穿戴的服装、帽子、鞋抹、手套、腕带等）有直接关系，任一方面的疏漏或失误，都将导致静电防护工作的失败。

针对上述电子产品静电防护工作的特点，最好能制定出与之相适应的一系列标准。比较好的选择是采用综合标准化方法，从静电防护的系统要求着眼，全面地考虑相关标准的制订与协调工作，只有这样，才能把各环节的方方面面的防静电工作，全盘纳入标准的规范之下成为一种有序状态。

美国对军用电子产品的生产，自七十年代起就开始实施静电防护控制，大致经过10年后，才正式颁发相应的标准。国际电工委员会（IEC）自八十年代初以来，陆续颁发防静电标准。相比之下，国内防静电标准的制订与发布还仅仅是开始，虽具备了一定的工作基础和条件，但与相关标准的齐套和全面实施尚有不小的差距。

二、IEC关于防静电标准制订简况

在IEC组织中，至少有五个技术委员会（或分技术委员会）是与防静电技术工作有关的并制订了部分防静电标准或标准草案。现将这五个技术委员会标准制订简况介绍如下：

1. IEC／TC65工业过程测量和控制技术委员会。

该技术委员会（TC）于1984年首次制订发布了IEC801—2《工业过程测量和控制装置的电磁兼容性部分：静电放电要求》（已同名等效转化为我国标准GB／T13926.2—92），1991年4月该标准进行了全面修订，现行有效版本为第2版。该标准规定了工业过程测量和控制装置对因操作者触摸这类装置而产生静电放电或与装置附近的物体间产生的静电放电的敏感性试验的严酷等级和试验方法，以此评价工业过程和测量装置对静电放电的敏感性。该标准第l版中将试验严酷等级划分为1、2、3、4共四个等级，对应的试验电压分别为2、4、8、15kV；而第2版则修改为五个严酷度等级，并按放电方式分别给出二个系列试验电压值，其中接触放电的电压相应为2、4、6、8、XkV。空间放电的电压系列为2、4、8、15和XkV。这里的X为一开放等级，由供需双方协商确定后写入产品规范。IEC801—2标准还对试验所用的静电放电发生器（包括构成及特性）、试验装置配置、试验程序和判据等做了规定（第二版较第一版有若干部分作了修改）。此标准有较强的可实施性。中电总公司于1992年11月发布了行业军标SJ—20154—92《信息技术设备静电放电敏感度试验》，系参照IEC801—2（1991年修订版的草案）和欧洲计算机制造商协会标准ECMA TR—40《信息技术设备静电敏感度试验》制订的，标准中除严酷度等级和对水平擂台板间接放电次数不同外，其他技术内容与IEC801—2（第2版）大体一致，但不等效。

2．IEC／TC77／SCB电气设备（包括网络）之间的电磁兼容性技术委员会／工业和其他非公用系统及其设备分技术委员会。

按照IEC导则107《起草电磁兼容性标准出版物的指南》规定，TC77的主要任务是制订关于发射、抗扰度及试验方法等有广泛使用意义的通用性基础文件。为了提高效率，TC77不介入其他TC已成功地开展工作，或由其他TC专门负责的课题，但由这些TC制订的文件均以适当的方式汇入TC77的工作领域中来。

鉴于此，由TC65制订的IEC801—2标准将由TC77的B分技术委员会，即SC77B统一接管、组织修订并将其转换为新的标准IEC—2000—4—2《电磁兼容性  第4部分：试验和测量程序  第2节：静电放电和抗抗度试验》。此标准虽早已给定编号，但目前仍为秘书处文件《77B（sec．）89》，尚在修订之中。一旦修订完成，IEC801—2将被废止，由IEC1000—4—2所替代。

3．CISPR／SCG国际无线电干扰特别委员会／信息技术设备干扰特性分技术委员会。

该SC于1992年12月以CISPR／G(C．O)20号文件形式提出标准草案IEC24—2《信息技术设备(ITE)抗扰度  第2部分：静电放电要求》，送各国家委员会征求意见。该标准适用于信息技术设备，包括模拟传输、终端设备和数字设备，旨在为评估信息设技术备在受到静电放电影响时的工作能力。建立此标准是为模拟因操作人员直接接触设备或因静电场感应引起与邻近物体（或设备）之间的静电放电。标准规定，一台受试设备至少设6个试验点，这意味着要经受200次放电（正负极各100次）。其中1个点要受到50次非直接接触放电，其余3个点各经受50次（合计150次）直接接触放电。当然，不管是前者还是后者都属于接触放电。对有些不可能进行接触放电的设备。应对用户使用时可能触到的部位选用空间放电。该标准给出的试验电平为：接触放电3kV，空间放电8kV。

此标准草案与IEC801—2基本思路相同，但在具体要求方面存在许多细节性差异（这点很重要）。在该标准的前言中说，它是在基础标准IEC1000—4—2（目前是IEC801—2）的基础上起草的，考虑了二者的差别，标准中给出的极限值试验电压是经过仔细斟酌后选出来的，并且与IEC801—2的X级相符。应当说，该标准是针对信息技术设备制订的，对这些设备中的不同类别，规定了不同的试验细节，所以其可实施性很强，一旦表决通过，将正式发布，并引导各国会执行。通常，国际标准的出台周期都很长，平均90个月左右，加上本标准草案中还有某些问题尚待解决，例如对于地面设备进行非直接接触放电试验时垂直擂台板的使用尚在考虑之中，另外，本标准需引用的IEc1000—4—2也尚未出台，故预计本标准的发布尚需时日。

4．IEC／TCl5／SC15D绝缘材料技术委员会／静电学分技术委员会。

顾名思义，该分技术委员会是专门从事绝缘材料静电学研究的委员会。它是在1986年成立的TCl5／WG2“工业静电学问题研究工作组”的基础上，于1990年成立的，主席为Dr．K．Davis（英国人），秘书处设在法国，秘书由Mr．c．Mengug担任。该SC的任务是：

(1) 鉴别并说明静电现象在电气工业和非电气工业中的利与弊，提供有关的术语，分类、方法和手段的指南，以增加工业效益相减少危害；

(2) 规定试验方法和相关要求，用以评定材料表面静电荷的产生、存留和耗散，并与ISE／ISO中有关的技术委员会密切协作，提供关于产品的指南；

(3) 根据与IEC／TC31爆炸性环境用电气设备技术委员会协议的课题，确定在危害环境下静电放电的后果；

(4) 提供模拟静电现象和静电放电方法的指南，不包括对静电放电的电气设备的功能抗扰度的试验方法。