由于SCl5D成立不久,至今尚未制订出正式标准。下列标准目前正在积极制订中:
1)秘书处文件15D(sec.)3《利用直接测量静电荷耗散率的方法测试绝缘和静电耗散材料及其表面》。1994年3月,又发出15D(sec.)31号文件,决定调整WGl(工作组),并在15D(sec.)3号文件基础上起草标准《测定材料与表面耗散静电荷能力的试验方法》。
2)秘书处文件15D(sec.)4《摩擦静电效应的评定》。1994年3月,又发出15D(sec.)32号文件,决定调整WG2,并在15D(sec.)4号文件基础上起草标准《摩擦静电特性的评定》。
3)秘书处文件15D(sec.)3《装配地板和地板覆盖层的静电效应特性化的试验方法》。1994年3月,又发出15D(sec.)33号文件,决定调整WG3,并在15D(sec.)13号文件基础上起草该标准。
4)1994年3月,发出15D(sec.)34号文件,决定调整WG4,并在在15D(sec.)22号文件研究题目的新工作项目的建议范围内,起草标准《用于控制静电的材料的电阻率测量》。
5)1994年3月,发出15D(sec.)35号文件,组建WG5,决定在欧洲标准EN100015及其修订本和47(德国)794号建议(静电敏感器件规范——机械模型试验方法)和47(sec.)1330(敏感电子器件的防护)委员会草案基础上,与TC47协作起草标准《抗静电电子器件防护的通用要求》。
现在,SCl5D的工作进展很快,活动也频繁,例如1993年6月在德国法兰克福召开工作会议,1994年7月又在伦敦举行工作会议,而且议程充实,除考虑5个工作组和3个特别工作组(分别为电子学ESD模型、易燃性模型和离子发生器)的专题报告外,还要讨论修改其重大决策部分和与其他委员会协作等事宜。遗憾的是,目前国内与SCl5D对口的归口单位尚未确定,故对其工作文件缺乏有组织的研究。
由TC15制订的IEC1087(1991)《评定带电表面放电的导则》,由SCl5A制订的IEC-93(1980)《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率的试验方法》(已等效采用为GB1410—89)对材料静电性能测试也具有指导意义。
5.IEC/TC47半导体器件技术委员会。
从静电防护角度来说,该TC所负责的技术领域内产品的一部分——静电敏感半导体分立器件和集成电路——属于静电防护的重点对象。因此,该TC早就对防护静电标准予以关注。1982年,发布了IECl47—OF正式标准,是对IECl47-0《半导体器件基本额定值和特性及测试方法的基本原理弟0部分:总则和术语》(1966)的弟6次补充,规定了防静电要求和符号标记。
1983年,TC47对其已发布的标准重新作了整顿修订,IEC147-0及其历次补充后由统一的版本IEC741-1《半导体器件——分立器件和集成电路弟1部分:总则》所代替。可惜的是,此份基础性的标准发布已10年有余,终因国内各有关方面协调工作衔接欠妥,至今尚未转化为国内标准。
近些年来,TC67相继有的静电标准文件出台,现介绍2份主要标准:
1)47(c.o)1246号文件《静电敏感器件对短时电压脉冲敏感的电子器件的试验方法》,于1992年4月被各国家委员会表决通过后,已于1993年10月作为IEC747—1(1983)的弟2次补充标准正式出版成为其弟9章弟3条。
此试验方法适用于MOS器件和微波半导体器件,旨在确定器件的内防护适应性,以利于指导设计。为了模拟器件因日常操作引起的静电放电危害,标准中给出了两个试验电压,高压为2000V,目的是确定器件是否达到需要特殊的操作预防措施并使用规定的标记和符号的程度,低压为500V,目的是确定器件内部防护能否满意地经受住即或采取特殊的操作预防措施后仍存在的静电放电水平。
上述电路与整机静电放电试验电路原理相同,但电路元件数值不同。增加了开关S2,其作用是确保被试器件在装卸时的可靠。
2)TC47(c.o)1330《静电敏感器件的防护》,于1993年6月出台,送各国家委员会进行评论。
本标准旨在帮助敏感器件的使用者掌握静电防护的要领,包括操作、标识、责任、培训和检查等各个方面,以建立可靠的静电防护控制系统;同时,它还提供设计、材料选择、工作区、各种器具、地面、服装等工作或性能方面的要求及包装、检查、试验等的程序和方法。
这份标准,内容较充实,系统性强,涉及到敏感器件静电防护问题的方方面面,尤其对静电防护区的工作要求规定严密而细致,并附有示意图,这对需要建立静电防护场所的局部环境很有现实指导意义。
当然,按照IEC文件的形成过程,它还处在CD文件(委员会草案)阶段,正式发布还需时日,但并不因此而降低其指导意义,对它的及时转化很有必要,否则等到正式标准出台后再行转化采用,可能影响工作。
一、MIL防静电标准制订简况
本文部分已经提到,美国军(用电子产品防静电控制工作始于七十年代初期,积数年经验后于1980年发布丁DoD—STD—1686《电气和电子零件、组件与设备(电气触发引爆装置除外)的静电放电防护控制大纲》,1988年修订为MIL—STD—1686A(已等效转化为我国军(用标准,GJB1649-93,1992年又修订为1686B)。该标准涉及对易遭静电损害的电气电子零件在设计、试验、检查、维修、制造、加工、装配、安装、包装、贮存等各个环节在制订和实施静电放电控制的的要求,及对执行这些要求的情况进行检查和评审。本标准适用于静电敏感电压小于16000V的三类电子产品;I类为0~1999V;Ⅱ类为2000~3999V;Ⅲ类为4000~15999V。在标准附录中给出了通过试验确定产品敏感类别的准则和程序。
为了实施此项控制大纲标准,国防部于此标准发布的同时,即1980年5月2日又配套发布了DoD—HDBK—263《电气和电子零件、组件与设备(电气触发引爆装置除外)的静电放电防护控制手册》(尚未转化为我国标准),它为制订、实施和监督静电放电控制计划提供指南,重点包括鉴别电气和电子零件、组件与设备上静电放电的起因及后果;静电放电的控制的预防措施对静电放电防护材料和设备的选择与应用考虑;静电放电防护工作区相接地工作台的设计与构造;静电敏感产品的操作、处理、包装和标志;人员培训计划的制定;静电放电防护工作区及接地工作台的鉴定等。该手册标准于1991年2月进行了修订,现行有效版本为MIL—HDDK—263A。
手册的特点是指南性质,所提供的数据、资料详细,可操作性强。例如该标准对于静电起因、摩擦起电系列、静电敏感产品的失效类型和失效机理与特征等,都有详细的描述;在静电放电试验方面,它认为操作者的人体本身是损坏敏感产品的主要静电放电源,故而提出了人体放电模型的概念,建立了人体放电模拟电路,并依据大量试验统计数据,确定模拟电路中使用的模拟人体电容为100pF,模拟人体电阻为1500Ω,并对此给予了必要的理论论证,认为这是一个合理的、标准化的试验电路。
总之,MIL—HDBK—263A提供了实施MIL—STD—1686A所必需的各种信息与数据。
随着高分子材料的发展,新型包装材料的应用和经验的积累,以及产品的微小型化趋势,包装对静电敏感产品的影响愈加显著。美国国防部于1990年5月发布了MIL-HDBK—773《静电放电防护包装》军标手册。该项标准是产品在包装、运输、贮存和装配加工过程中,从产品传递的角度来考虑静电敏感产品的防护问题。事实上,它也是与MIL—STD—1686A配套使用的一项标准,只不过侧重在为包装运输方面提供所必需的资料和数据。同时它还为有关防静电包装材料的使用提供了具体的指南,因而可操作性极强。
除上述三项标准外,在MIL标准体系内还有许多材料方面的规范和测试方法标准,在此不再一一赘述。
二、国内防静电标准制订简况
近几年来,电子产品防静电标准工作已有一定的进展。航天系统、电子产品工艺标委会、无线电干扰标委会都相继组织人员制定标准。现已发布的标准有:GB12059-89《电子工业用合成纤维防静电网性能及试验方法》、GB/T13926.2—92《工业过程测量和控制装置的电磁兼容性静电放电要求》,SJ20154-92《信息技术设备静电放电敏感度试验》、QJ1875—90《静电测试方法》、QJ1693—89《电子元器件防静电要求》、QJ1950-90《防静电操作系统技术要求》等。正在制订的标准备电子元器件制造防静电技术要求、电子设备制造防静电技术要求、新型防静电装饰板、集成电路防静电保护剂规范、柔软性防静电可热封阻隔材料等。从总体上看,这些标准项目尚缺乏统一的规划与安排,因而系统性不强。
三、关于电子产品防静电标准化工作发展的思路
本文部分已经谈到,系统性是电子产品静电防护工作的一大特点,鉴于此,静电防护工作应从系统的总体入手,研究其标准综合体的组成和各项标准适用范围的界面及其内在联系。采用先进的标准化工作的组织方式,也就是用综合标准化方法来处理防静电标准化问题,是当前首要解决的问题。这不妨从以下几方面开拓思路:
1.消化吸收国际和国外标准。
国内防静电标准化工作的开展还远远赶不上工业发达国家,许多问题尚未被认识,所以,消化吸收国际和国外先进标准是提高我国标准水平的捷径。凡国内适用的标准应予以安排转化,转化本身是一个深入分析、对照和研究的过程,对于国外同样标准中不一致的条款,如关于“抗静电材料”的定义,IEC801-2规定为表面电阻率为105~1011欧姆每方;DoD—HDBK-263的规定是把材料分为“静电耗散材料”(表面电阻率为105~109。欧姆每方)和“抗静电材料”(表面电阻率为109~1014欧姆每方);IEC/TC47(c.o)1330则规定“抗静电材料”属于不能按电阻率分类的材料,只能定性为“当相对摩擦或从相同的或其他类似的材料分离时,呈现少电荷生成特性的材料”,我们应当通过分析研究选用,而不宜盲目套用。其他类似问题亦如是。
2.实施一体两类的标准制式。
电子产品防静电标准化工作应作为一个完整的体系去对待,综合地考虑各方面、各环节的标准化需求,在考虑其标准综合体选择、配置标准时,凡可军民共用的标准,例如术语标准和一些材料方面的标准,只制定一种标准,或民标或军标,以减少重复。另外,鉴于关贸总协定复关在即,民标要靠向IEC,以利产品出口。这样,从标准结构安排、防静电警告符号、技术内容、技术水平等都力求与IEC保持一致。然而,MIL标准的权威性已为各国公认,并且事实上已是国际间军贸或军(工技术协作合同的依据,所以军标从结构设置到警告符号同样需要与MIL标准一致。于是,出现了两类不同的标准合编,形成了一体两类的标准制式。至于防静电标准,IEC标准是所有的内容归于一个标准之中;而MIL标准则是将要求性规定与资料性手册分开,按两个标准的形式出现。因而为了与国际和国外先进标准相对接,一体两类制式标准是必要的。
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