QJ中华人民共和国航天工业部部标准QJ1693-89电子元器件防静电要求1989-10-31实施1989-02-14发布中华人民共和国航天工业部发布中华人民共和国航天工业部部标准QJl693—89电子元器件防静电要求1主题内容与适应范围1．1主题内容本标准规定了静电放电敏感电子元器件和组件（以下统称电子元器件）在非工作情况下，免受静电放电损害的防护技术要求1．2适用范围本标准适用于静电放电敏感度不大于4000V的静电敏感的电子元器件（电爆装置除外）的生产，检验、使用、装配、包装、运输和保管2 引用标准GJB72电磁干扰和电磁兼容性名词术语GJB597微电路总规范3 术语3．1静电现象电荷产生和消失过程中引起的电现象的总称3．2静电放电具有不同静电电位的物体，由于直接接触或静电场感应引起的物体间的静电电荷的转移3．3静电放电敏感元器件对静电放电电压小于或等于4000V敏感的电子元器件电压测试方法如图1所示静电放电敏感元器件町分为两类：小于或等于1000V的静电电压敏感的元器件称为I类；大于1000V但小于或等于4000V的静电电压敏感的元器件称为II类3．4静电放电保护材料具有下面一种或多种能力的材料：限制产生静电，能迅速耗散材料表面或体积上的静电电荷，或屏蔽静电放电火花放电或静电场。
静电放电保护材料根据其表面电阻率（或导电性）分为导电的、静电耗散的和抗静电的3．5导电材料表面电阻率最大为每方105Q的静电放电保护材料1989-10-31实施航天工业部1989—02—14批准注：见3.18条的注3．6静电耗散材料表面电阻率大于每方105Q，但不超过每方109Q的静电放电保护材料3．7抗静电材料表面电阻率为每方109Q〜1014Q的静电放电保护材料3．8静电放电保护包装使用静电放电保护材料进行包装，以防止静电放电损害静电放电敏感元器件3．9静电场一个带静电的表面同另一具有不同静电电位表面之间的电位梯度3．10绝缘材料表面电阻率大于每方1014Q的材料3．11衰减时间静电电荷被衰减到该电荷的火花电压的给定百分比的时间3．12接地能供给或接受大量电荷的物质，例如：地面、舰船或运载工具蒙皮等3．13软接地通过足够的阻抗接地，把电流限制在人身安全的电平（通常为5mA）之下软接地所需要的阻抗取决于靠近接地点的人员可能接触的电压电平3．14硬接地直接接地或通过一低阻抗同地相连3．15操作在检验、制造，电装、处理，试验、修理、返工、维护，安装、运输、失效分析、包装、打标志，或挂标签之类的活动中，用手搬运或机器处理产品的活动．3．16保护性操作用防止被静电放电损害的方法来操作静电放电敏感元器件。
3．17保护面积为把静电放电电压限制在本标准所讨论的静电放电敏感元器件的敏感电平以下，而建成的并装备必要的静电放电保护材料和设备的面积．3.18表面电阻率（P3）表面电阻率是材料导电率的倒数，等于表面每单位宽度的电位梯度和电流之比其中，电位梯度按照材料中电流流动的方向测量注：物质的表面电阻率在数值上等于组成—正方形对边的两电极间的表面电阻该正方形的尺寸并不重要.表面电阻率不仅适用于表面导电材料，也适用于体积导电材料，并具有每方的欧姆值.3.19体积电阻率（P）v体积电阻率是材料的导电率的倒数，等于电位梯度同电流密度之比，其中，电位梯度按照物质中电流流动方向测量注：在米制单位中，电绝缘材料的体积电阻率（Q・cm）在数值上等于该材料的lcm3的相对两面之间的体积电阻.3. 20静电放电失效机理由于静电放电而导致失效的物理、化学、电的、热的或其它的过程3.21热二次击穿热二次击穿也称雪崩衰变.由于半导体热时间常数通常比静电放电脉冲有关的瞬变时间长，热量很少从功率耗散面积向外扩散，因而在元器件内町以形成大的温度梯度局部结温度可以接近材料的熔融温度，通常导致热点扩大，随后由于熔融而使结短路，这种现象叫作热二次击穿。
3. 22金属喷镀熔融当静电放电的瞬变过程使零件的温度增高到足以使金属熔融或使连接线熔化时，也可以发生失效.3.23介质击穿当把一电位差加在介质面两端，超过该面积固有击穿特性时，就会出现介质击穿3. 24气体电弧放电对于具有间距很近非钝化薄电极的零件，气体电弧放电可以使零件的性质降低，引起失效3. 25表面击穿对于垂直结，表面击穿被解释为由于表面上结空间电荷层变窄而引起的雪崩倍增过程4技术要求4. 1基本要求对电子元器件静电保护的基本要求：a. 防止静电的产生；b. 防止静电场，在可能产生静电的地方阻止静电的积累，迅速可靠而又有控制地排除已存在的电荷，即衰减时间应该短得足以用等于或小于电荷正常产生的速度耗散电荷即令静电电位泄放至l00V以下的时间小于ls,为此静电防护操作系统电阻上限定为109^；c. 防止由于同带电的人或带电的物体接触而引起的直接放电；d. 绝缘体上静电采用中和法：利用静电消除器使空气电离，产生出消除静电所必需的正、负离子,带静电的绝缘体吸引与其极性相反的离子而发生静电中和，从而达到消除静电的目的；e. 为使静电放电操作人员安全，整个防护系统的漏泄电流不允许超过5mA。
为此静电防护操作系统电阻下限为109Q4. 2一般操作要求4. 2.1操作人员4.2.1.1操作静电放电敏感元器件的人员应该进行静电放电防护知识训练、能力的测验和鉴定当静电放电敏感元器件在静电放电保护包装外面时，未经过训练的人员不允许操作4.2.1.2制造、加工、装配和检查工作说明书应该按照静电放电敏感控制要求识别静电感敏元器件，要求在静电放电保护包装外面操作静电放电敏感元器件时，只能在静电放电保护面积内，而且只能由经过训练的人员进行4.2.1.3操作静电放电敏感元器件的人员，应该避免在静电放电敏感元器件附近做产生静电的身体活动如穿脱工作服等4.2.1.4清洁手指，应使用浸沾有酒精或加水的洗净剂棉花球来清洁，不允许使用橡皮、化学纤维等易产生静电放电材料来清洁4.2.1.5操作静电放电敏感元器件的人员，应该穿静电放电保护衣服这种衣服应该定期地用静电计监测为防止衣服直接接触静电放电元器件，防止腕带从衣服上放电，除长袖衫应该卷起外，还应用静电放电保护长手套套住长手套绑扎在裸露腕上，并向上伸展到肘部.静电放电保护工作服、手套和手指套，应用棉织品，含有1％金属纤维等保护材料制作，不允许使用普通塑料、橡胶或化学纤维等易产生静电的材料制作。
4.2.1.6在不能使用人体接地扣带的地方，维护静电放电敏感设备的人员，在静电放电敏感元器件从其保护包装移出之前应该把自己接地当在静电放电保护包装外面操作静电放电敏感元器件时，应该通过分路装置操作静电放电敏感元器件，而不接触静电放电敏感元器件或电路的走线4.2.1.7应该用一合适的试验设备（例如兆欧表）定期地检验皮肤接触点和接地线之间的人体接地扣带，静电安全工作台表面、导电地板垫和其它与地连线的电阻率和连续性，以保证符合接地电阻率的要求4.2.2使用要求4.2.2.1对静电放电敏感元器件防静电保护性操作应力求简化4，2.2.2为在打开包装材料之前使包装容器先放电，当需要把静电放电敏感元器件从包装容器中取出时，必须把包装的静电放电敏感元器件放置在静电安全工作台上并在上面操作4.2.2.3手指或金属摄取工具只有在接地之后，才可以用其将静电放电敏感元器件从静电放电保护包装内移出，然后放置在静电安全工作台表面上4.2.2.4必须用正确的方法拿取静电敏感元器件，如用姆指及食指拿集成电路的两端，手不触及外引线最好用专用的组件插拔器插拔集成电路4.2，2.5不允许使静电敏感元器件在任何非静电保护表面滑动。
4．2．2．6静电放电敏感元器件，尤其含有MOS器件的静电放电敏感元器件被移出或插入时，或是接触不好时，不要对设备或组件通电MOS器件的附加预防措施如下：a. 当MOS器件电源断开时，输入端不应加信号；b. 在试验MOS器件时，所有不用的输入引线应该接到电源地线，或接到Vss的引线，或接到供电线（电源）VDD的引线，视适合于所涉及的电路而定；c. 在进行介质或绝缘电阻试验之前，要将MOS器件从设备内移出；d检验所有被用作试验静电放电敏感元器件的电源，以保证不出现电压瞬变过程；e.在做参数或功能试验之前，检验试验设备固有的电压极性4.2.2.7静电放电敏感元器件从一处转移到另二处之前，所用的运输工具、支承器或容器，在电气方面接在一起4.2.2.8不要用万用表探测静电放电敏感元器件的引线或接线端子在非用不可时，在探测静电放电敏感元器件之前，应该把用电试验设备的探头先接触硬接地线.4.2.2.9当使用测试用的接头，或把某一零件端子插入印制板组装件内或组件的电插座内而影响静电放电敏感元器件时，应该使用象分路棒、线夹或无腐蚀的导电泡沫或保护罩之类的分流器，以保护静电放电敏感元器件不受摩擦生电（直接放电、静电场及由高压静电放电和火花放电），产生电磁脉冲的损害，当把零件引线插入印制板组装件接线孔或连接零件引线时，应该把分路棒，线夹或导电泡沫插放在印制板组装件或较高的组件电平上的接线端子上.为了防止静电场和由静电放电高压火花放电产生的电磁脉冲，尤其在静电放电保护面积外面运输时，应该使用导电的外包皮。
4.2.3测试和试验设备4.2.3.1用于静电放电保护面积内的试验设备和工具，应该正确地接地，手握工具的把手不应该包含绝缘材料，若用绝缘把手的工具，应该用局部抗静电剂处理4.2.3.2保证用于静电放电保护面积内的全部容器、工具、试验设备和夹具在使用之前和在使用期间，或是直接接地，或是通过与接地表面接触接地电试验设备应该经过一接地插头接地，不应通过静电放电接地工作场所的导电表面来接地在静电放电敏感元器件装配期间使用仪器（如放在小车上）应采取软接地措施4.2.3.3当在用二氧化碳或氮气致冷的试验箱内试验静电放电敏感元器件时，试验箱应该配备接地栏板和架子，架子上放置被试元器件，架子要接地，以耗散由气体流动产生的静电荷当温箱或静电放电敏感元器件具有绝缘表面时，则需要用静电消除器4.2.3.4在连接或断开任一试验电缆之前，试验设备和被试的静电放电敏感元器件的外壳或底座的地线在电气上应连接在一起在连接电缆时，分路棒应保持在适当的位置上，直到将底座地线短接在除掉实验电缆时，应把分路棒放回原处4.2.3.5为防止静电放电损害静电放电敏感元器件，测试静电放电敏感元器件的测试仪器选择和使用要求：a. 优先选择电源变压器有屏蔽的仪器；b. 选择低端接外壳的测试仪器并把外壳硬接地c. 若必须使用低端浮地的仪器时，应该使仪器变压器原、副绕组之间的绝缘电阻在1MQ以上；应在仪器的低端对地接大电容如图2。
图2低端浮地仪器的正确使用方法4.2.4存放与清洗4.2.4.1不要将未加保护的静电放电敏感元器件放在易产生静电的材料附近，如非抗静电塑料管，非抗静电或非导电塑料制的塑料袋，聚苯乙烯或普通坐垫材料，塑料盒、盆等4.2.4.2在用刷子人工清洗静电放电敏感元器件时，应该使用天然的鬃毛刷子，并应把电离空气对准清洗面以耗散一些电荷如果切实可行的话所有自动清洗设备都应接地，而且在清洗工作期间要把静电放电敏感元器件的引线和连接器短路在一起在清洗静电放电敏感元器件时，最好使用导电清洗溶剂4.2.4.3使用象丙酮、酒精或其它清洗剂之类的溶剂清洗静电放电保护材料时，要特别注意，防止抗静电剂泄漏到表面与。