誠信科技股份有限公司
陳榮達
2003. 8. 25
目錄
1. 前言
2.靜電放電的型式
3. 靜電放電測試法規
4.系統產品靜電測試
4.1. IEC 51000-4-2測試電壓規定
4.2 IEC 61000-4-2 測試結果評估判定
5.電子產品之ESD 防制設計
5.1. ESD的防護設計由PCB 階段開始做起
5.2. 在PCB上對ESD保護常用之設計技術
5.3.系統產品之ESD防護
6. 結語
1. 前言
靜電對電子產品的傷害一直是不易解決的問題，正常操作的電子產品一但受到靜電的放電(ESD) 的作用時，常會出現一些不穩定的現象，如功能突然失常情形等，輕者須重開機才能排除，有時電子產品內的電子元件會不堪承受靜電的電壓或電流而損壞。為確保電子產品的功能，國際知名廠商都要求代工的產品必須符合國際規範IES 61000-4-2 ESD測試才會接受。然而欲使電子產品具靜電防制能力，除了從半導體元件的防護更需從產品系統設計防制技術等兩方面著手，才能發揮靜電的防護功能。
2.靜電放電的型式
靜電放電的模式通常可以分為機器裝置放電模式(Machinery ESD model)、家俱放電模式(Furniture ESD model)、人體放電模式(Personnel ESD model)等三類。簡單說明如下:
機器裝置放電模式較容易在自動化的控制流程中發生，因在自動化機器中被絕緣之金屬元件與絕緣體的摩擦、或是絕緣液體或高壓氣體等流過摩擦產生的靜電，當能量累積到某程度而對鄰近形成放電的情形。
家俱放電模式通常發生在金屬家俱與絕緣物體的摩擦，如在地毯上或塑膠地板拉動家俱，或是人從椅子上站起來瞬間的摩擦產生靜電。
人體放電模式是因人體的動作摩擦產生靜電，如我們穿膠鞋在地毯行走時，因摩擦使地毯帶正電膠鞋帶負電，此時人體腳底會感應而帶正電，同時使上半身帶負電, 若這時候如用手接觸半導體電子元件,會導致該元件損壞。
上述三種形式的靜電放電對半導體製程和電子產品組裝都顯得很重要，其中以人體放電模式所產生的放電電壓，對電子產品(半導體元件)之傷害問題最廣，因此國際間對電子產品防護人體放電模式的法規要求日益嚴謹，即使半導體電子元件在出廠前通過零件標準法規的靜電測試，被安裝到成品後經常仍未能通過系統產層次的法規要求。
3. 靜電放電測試法規
回顧10年來國際間關於耐靜電測試的法規，在半導體及電子產業界幾乎都已經熟悉美軍標準
MIL-STD-883. Method 3015所定義之人體靜電放電模式 (ESD Human Body Model) ，且都接受它的測試水平要求。但近年來由國際電工協會(IEC: International Electro-technical Commission)所制定的電磁相容基本規範(EMC Basic standards)中，包含一項靜電測試規範 IEC 61000-4-2受到國際間多數國家的認同，對系統產品之靜電耐受(immunity)要求及測試方法定義很完整，目前資訊與行動通訊之國際大公司多引用這規範作為成品靜電測試的依據。
IEC 61000-4-2主要是以模擬人體靜電放電模式作為放電測試的基本架構，與MIL-STD 883 所定義之人體靜電放電模式有點相似，最主要差別在於儲能的電容值和放電電阻值不同，則放電能量及
靜電蜂值電流自然會有很大差異。圖1是國際法規IEC 所定義的模擬人體靜電放電槍的電路構造簡圖。表1所示為軍用標準規範 883及國際規範IEC所定義的模擬人體ESD放電基本電路參數。
參數比較MIL-STD-883(HBM)IEC 61000-4-2 (HBM)
R1: 充電電流限制電阻 1 - 10 M?50 - 100 M?
R2 : 放電電阻1500?330?
儲能電容100 pF150 pF
表1: MIL-STD-883 與 IEC 61000-4-2 之比較
先從表1的電容值比較, IEC規範的電容值為軍規883的1.5倍。放電電阻值只約五分之一，這樣的差異，不難瞭解這兩種法規的嚴厲程度的差別,即使在相同的ESD電壓所產生的峰值電流相差五倍。所以對電子元件傷害力也明顯不同，如圖2.所示, 8kV ESD 電壓在MIL-STD -883 規範僅產生約5.3A的峰值放電電流，而在IEC 61000-4-2 規範所產生的放電電流可達到30A, 峰值電流大於五倍. 這就是大部份產品在通過零件等級的靜電測試後, 成品卻有時仍會在系統法規IEC61000-4-2測試失敗的主要原因也因此促使IEC61000-4-2成為多數人所接受之系統法規.
IEC 61000 -4-2MIL-STD-883
放電測試電壓 (kV)
峰值放電電流(A)上升時間tr (ns)峰值放電電流(A)上升時間tr (ns)
27.50.7 - 1 1.3 2 - 10
4120.7 - 1 2.6 2 - 10
6250.7 - 1 4.0 2 - 10
8300.7 - 1 5.3 2 - 10
表 2: IEC 61000-4-2 與 MIL-STD-883 放電電流上升時間比較.
另外從頻率響應的差別分析, 按圖1之靜電槍是依據EN 61000-4-2之人體放電模式150pF/330?機制設計, 可產生介於700ps到 1ns上升時間的電流波形, 峰值電壓可以到達數千伏特以上,在50ns內降到50%電壓, 如以50W負載器校正時, 其峰值電流為20 安培, 這種時域的放電波形所包含的頻率成份到300MHz附近仍是屬平坦的頻譜分布, 所以有影響的頻率是括展到1GHz 以上的頻寬. 這種ESD放電波形比MIL-STD-883 定義的5ns 波形上升時間產生頻譜的頻寬 (約100MHz) 嚴厲許多. 因此對於高速的電子產品測試, 欲使靜電效應發輝作用, ESD放電波形上升時間必須少於700ps. 因為影ESD放電能量有兩個參數:峰值(peak level)電流與上升時間變率 (rate of change, dI/dt ). 按傅立葉
轉換(Fourier transform) 可知時間變率蘊含著頻率成份:; 如之前提到IEC 61000-4-2
電流波形上升時間0.7ns , 頻寬可達到300MH以上如圖3所示.
圖3: IEC 61000-4-2 之放電電流及頻率響應頻寬.
4.系統產品靜電測試
EN 61000-4-2 模擬人體放電測試方法包括下列事項.
? 空氣放電測試：係模擬人的手指在接觸電子產品時發生靜電放電的情況. 靜電槍用8mm的放電頭, 對電子產品操作人員經常容易接觸的非金屬部位做測試, 測試電壓由低電壓到高電壓, 通常測到正負8kV. 但法規中保留容許高於正負15kV的測試條件.
? 接觸放電測試：係模擬操作人員直接或間接透過手工具接觸電子產品時發生放電的情況.測試時靜電槍經過放電頭的尖端對待測產品的金屬部位做測放電測試. 測試電壓仍由低到高, 通常測到正負
4kV. 此項測試法規保留容許高於正負4kV的測試條件.
? 水平與垂直金屬板放電測試: 係模擬操作人員靠近電子產品接觸臨近的物品放電時,產生耦合場效應, 這項測試是以靜電槍對平行板及水平板放電方式執行. 測試電壓條件與接觸放電測試相同.
4.1. IEC 51000-4-2測試電壓規定
執行ESD測試的電壓由低到高的規定, 是因為被測試的產品偶爾在低壓放電時會出現失效現象, 但在最高電壓放電時反而不見失效現象. 因此在法規中有明確定義電壓值須要從最高電壓的25%, 50%, 75%, 100%逐漸增加,
Contact discharge Air discharge
Level Voltage kV Level Voltage kV
1±21±2
2±42±4
3±63±8
4±84±15
X Special X Special
註
(1):X保留對產品各別指定的測試規格.
(2):測試環境相對濕度須保持30%–60 %; 15℃–35℃
(3):樣品至少須打200次以上的放電.
表3: IEC 61000-4-2 測試電壓與還境條件.
4.2 IEC 61000-4-2 測試結果評估判定
ESD測試結果評估須按被測試產品功能受影響的程度做判定, 依法規係將受影響的程度分為四級,說明如下:
第一級為 A級判定 (Criterion A): 指產品功能在測試前後及測試過程中完全可以正常操作, 無任何功能減低或異常現象出現, 完全不受ESD放電影響, 則稱產品符合A級判定結果.
第二級為 B級判定 (Criterion B): 指產品在測試過程中,功能會受ESD放電影響,在放電瞬間會暫時性的功能降低, 但可以自動回復, 這樣的產品則稱符合B級判定結果.
第三級為 C級判定 (Criterion C):指產品功能在測試前可正常被操作,但測試過程中受ESD放電影響, 出現功能降低或異常, 且功能無法自動回復, 必須經由操作人員做重置(Re-set)或重開機的動做才
能回復功能, 這情形則僅符合C級判定結果.
第四級為 D級判定 (Criterion D): 指產品功能在測試前可正常被操作,但測試過程中出現異常,雖經由操作人員做重置(Re-set)或重開機也不能回復功能, 這種情況大概產品已損傷嚴重, 僅符合D級判定結果. (這屬不合格).
依IEC 61000-4-2法規建議,產品採購驗證必須符合A級或B級的判定才能接受, C級和D級判定是不合格的.
判定等級受ESD影響現像結果
A測試過程功能完全正常,不受影響合格
B功能暫時性受影響,但可自動回復合格
C功能受ESD影響出現異常, 須人為重置或重開機排除.不合格
D重開機功能也不能回復, 已損壞.不合格
表4: IEC 61000-4-2 ESD測試判定等級
圖6 : IEC 61000-4-2 測試架構示意圖.
5.電子產品之ESD 防制設計
在討論如何設計產品避免遭受ESD損壞之前, 先要瞭解ESD破壞電子產品的原因, 方便後續討論與技術的瞭解. ESD能量是經由傳導性能量轉移方式引入產品的電子元件內, 主要破壞力是瞬間峰值電流, 電壓是引導放電作用的誘發位能. ESD開始時是經由直接(電流)或間接輻射方式以快速的暫態突波衝擊到電路元件上, 這當中有電流熱效應也有電磁場的干擾效應.
故ESD 對造成電子元件失效情況可概分三種情形, (1) 硬體失效(Hard failure),(2) 潛在性失效(Latent failure)和 (3) 場強感應失效 (Field induction failure)
1. 硬體失效問題: ESD電弧電壓(Spark voltage)竄入半導體內部使絕緣部位損壞. 如在P-N接合點短
路或開路,內部絕緣的氧化層貫穿(punch-through)-金屬氧化處理部位產生熔蝕(melting)等, 這都是屬於永久性失效.如圖6;圖7.
2. 潛在性失效問題: 當ESD發生時系統雖暫時受到影響,仍然可繼續動作, 但功能會隨時間逐漸變差,
隔數日或數週後系統出現異常, 最後成為硬體失效. 這是因為半導體元件已經受到部分不可回復的損傷, 隨著使用時間日增,異常功能自會逐漸顯現. 這種失效是最難捉模,無法以失效模式分析確認.
若使用者若遇這類產品, 應該要能意識到該產品的品質狀況,尚不成熟.
3. 感應場強失效問題: 當 ESD的高壓放電火花跟電流會對產生電場輻射效應, 這種寬頻的輻射, 經常
使臨近的電路受干擾而失常, 如Latch-Up, 或暫時性程序錯亂,及資料流失等, 嚴重時更會損傷硬體成為永久行硬體失效.
5.1. ESD的防護設計由PCB 階段開始做起
談到系統產品的靜電防制設計, 必須從印刷電路板(PCB)開始做ESD的保護. 在印刷電路板上也有三種容易造成ESD失誤狀態如下:
1. ESD電流直接流經受害電路元件的接腳造成永久性損壞: 此類模式係由外部組件(如鍵盤, 或I/O界
面的連接器)直接連線帶入ESD突波電流. 要預防這種直接傷害, 即使用一顆串聯電阻或並聯電容在這些電路上就可以限制流經IC的ESD電流.
2. ESD電流流經地迴路造成重置或損壞: 大部份的設計者都假設其電路接地為低阻抗, 經ESD脈充電
流通過, IC接地的阻抗極容易產生地電位跳動(Ground Bounce), 這種地彈跳會使IC重置或鎖定, IC 如被鎖定時非常容易被供應的電源摧毀.
3. 電磁場間接耦合: 例如垂直板與水平板之放電, 使電路造成重置, 對於高阻抗元件曾經有損壞之報
告, 這種失效模式與PCB環路面積, 機構屏蔽好壞而定.欲防護這種ESD可以從機構屏蔽和PCB設計佈線著手.
5.2. 在PCB上對ESD保護常用之設計技術
? PCB走線排列時加放電間隙, 這是用一組銳角三角形銅箔尖端相對, 間隔約6-10 mil,其中一端接地.
參閱圖8所示.
? PCB走線須考慮減少對電磁場耦合的敏感度,多應用反耦合電容,可減小迴路面積. 反耦合電容宜選用耐高壓的陶磁電容, 這些電容必須放置在靠近I/O連接器處. 如圖9所示之例子將耐高壓的陶磁電容放在PCB連接器附近的VCC 和Ground,這不僅縮小了環路面積,也收到反耦合( decoupling)的作用. 另在電源及地之間加上高諧振頻率的旁路電容, 可降低對感應場強及電磁場間接耦合的反應, 唯電容的等效串聯電感 (ESL) 及等效串聯電阻要越低越好.
? 在PCB 佈局時可以使用低通濾波的方式疏導ESD能量, 低通濾波器是由電容與電感組合構成, 它可以阻止高頻的ESD 能量進入系統. 其中電感對突波會呈現高阻抗, 因而衰減了竄入系統的能量, 電容是裝置在電感的輸入端, 會將竄入的ESD高頻頻譜能量旁路到接地端. 如圖10. 使用環氧鐵質( Ferrite)電感對ESD電流有極佳之衰減能力.
? 在PCB上可用箝制電路抑制瞬間高壓如圖11, 圖12. 如使用電壓箝制二極體作抑制,在規格上必須選擇能承受數kV之耐壓且dv/dt脈衝響映快速, 並能在瞬間消耗大電流的二極體元件.
? 在PCB部局時可將對ESD敏感元件以壕溝方式與其他區域隔離, 以防止ESD事件的轉移或耦合到其它功能的部位.
? 對間接放電的電磁場耦合及電弧效應場強輻射抵抗力而言,採用多層板比單層板可增加10倍以上的免疫力.
5.3.系統產品之ESD防護
在系統階段的靜電防制措施,最主要是從介面的連接阜作好接地, 另外機殼若為金屬材質, 如要做表面處理前,機殼或機構在銜接位置務必保持導電性, 如此才可以使機殼發揮屏蔽功能. 若ESD打在機構屏蔽良好的產品上, 理論上機構內的電路是不會受影響的,這就如同以前物理學家法拉第曾經坐在金屬籠試驗原理相同. 但是電子產品須要有開關及按鈕,因此要防止ESD能量從開關或按鈕進入電路板傷及元件, 可採用導電材質的墊片或墊圈(Gasket) 以阻擋ESD 電流如圖15所示.
目前大多數的消費性電子產品機構外殼是使用非金屬材料, 例如使用塑膠質外殼, 是可以免測直接接觸放電項目, 若其絕緣與耐壓特性不足, 在被測試空氣放電 (Air discharge)時, ESD電弧會穿透外殼或從機構隙縫竄進產品內部對PCB上的IC形成二次放電 (Second arcing) 的情況.如圖16所示. 要預防這種靜電問題,可在靠近縫隙的位置旁加一片金屬阻隔並接地, 一般稱之為輔助接地.
塑膠外殼的電子產品對ESD脈衝電磁場強不具屏蔽功能, 當遇到垂直和水平金屬板的間接放電測試時特別容易受到影響, 對策是要從電路板的佈局減小迴路面積或使用雙層以上電路板,以有效降低對ESD電磁場的感應.
故定在機殼的介面連接器須有接地防護措施, 其信號線可視需要狀況選擇用二極體或電容或突波吸做旁路保護如圖18. 對介面連接線 ( I/O cable) 要使用環氧磁磊挾扣(Ferrate core) 抑制ESD電流流竄到主要控制電路. 但是用電容器旁路時必須留意電容器未置,如位置不對反而會把ESD電流引到主電路影響IC元件,如圖17.
在系統接地方式宜採用單點對機構(機殼)接地, 如圖19 當高頻的ESD電流經機殼至地的路徑,因有接地電阻存在, 對ESD電流經不同的接地點,會產生共模雜訊電壓(V1,V2)干擾系統功能. 因應對策是使用單點接地如圖20.
故定機構或機殼的金屬螺絲不宜穿透到內部,如圖22所示它會形成輻射天線, 當ESD對該螺絲做接觸放電時,則ESD能量完全經由該螺絲對內部輻射及作尖端放電. 如金屬外殼有開孔未加保護處理, 則經過表面的ESD電流會透過該槽孔對內產生輻射.如圖21. 保護對策如圖23之右圖加輔助接地隔離.
6. 結語
對於電子產品ESD的防護應從設計着手,所謂“Designed-in at the device”,從零件的選用,PC板的設計階段,到成品系統佈線整合,每個階段都不能草率. 對於ESD讓電子產品失效之三個因素:暫態湧入的大電流的熱效應,和電壓漂動及靜電輻射場強等都必須同時加上對策. 由其在PC板佈局是關係到電子產品對ESD敏感度, 這是可運用PC板佈局設計技術控制, 而對MOS, Bipolar等IC元件之ESD 防護能力相對較弱. 需從半導體設計源頭做起. 半導體設計ESD防護是最難的一環, 期望在大加家的努力下, 不久半導體業可以突破目前的瓶井, 推出功能穩定且可以抵抗ESD 的IC供系統產業界使用.
參考文獻
1. Electromagnetic Compatibility by Design. page 366-372 By R&B Enterprises. Author: Oren Hartal
2. IEC 61000-4-2: 2000
3. Electrostatic discharge understand, simulate and fix ESD problem. Interference control
technologies Inc. Author Michel Mardiguian.
4. Printed Circuit Board design Techniques for EMC Compliance. IEEE. Author: Mark I. Montrose
5. Compliance Engineering Magazine
圖1. 模擬人體靜電放電靜電槍裝置
圖2:放電峰值電流比較
圖3: IEC 61000-4-2 之放電電流及頻率響應頻寬
圖 4: 垂直及水平板放電測試方式
圖5 : IEC 61000-4-2 測試架構示意圖
圖6: 受到靜電應力使氧化閘傷害到輸入緩衝器
圖7:矽晶體受到ESD 熱效應破壞,在Source, Gate 及 Drain 都受損傷
圖8: PCB走線排列時加放電間隙的使用
圖9: PCB走線應用反耦合電容,可減小迴路面積
圖10: 以低通濾波及突波吸收器方式疏導ESD能量
圖11: 於PCB上用箝制電路或突波吸收元件抑制瞬間高壓
圖12:PCB佈局架構對突波 I/O端抑制電路
圖13: PCB加壕溝隔離及護衛接地防ESD
圖14:如IC內部有過電壓保護設計,直接在Pin 腳增加信號線的阻抗
圖15: 固定在面板之開關必須裝導電之墊圈(Gasket) 以增加疏導ESD電流效果
电子产品采用的防静电措施 摘要:这篇文章介绍了静电的产生机理及其形成过程,详细论述了电子产品及通信产品在生产、制造、包装、运输等过程中静电防护的主要途径、措施以及所涉及的相关技术，并提出了静电防护的工艺要求。 一、概述 在人们的日常生活和工作中, 经常会遇到静电现象。那么, 静电到底是什么, 它的产生机理以及它有哪些危害, 如何预防和消除这些危害, 这是我们必须考虑和解决的问题。 1．什么是静电？ 静电是一种电能，它存在于物体表面，是正负电荷在局部失衡时产生的一种现象。静电现象是指电荷在产生与消失过程中所表现出的现象的总称，如摩擦起电就是一种静电现象。 2．为什么要防静电？ 由于电子行业的迅速发展，体积小、集成度高的器件得到大规模生产，从而导致导线间距越来越小，绝缘膜越来越薄，致使耐击穿电压也愈来愈低。而电子产品在生产、运输、储存和转运等过程中所产生的静电电压却远远超过其击穿电压阈值，这就可能造成器件的击穿或失效，影响产品的技术指标，降低其可靠性。由此可见，静电是电子行业发展中的一大障碍。所以预防静电必须提到议事日程上来，以确保产品的质量。 为使电子器件及产品在购买、入库、发料、检验、储存、调测和安装等过程中免受静电危害,了解静电产生的机理和一些防止静电产生危害的相关知识是非常必要和重要的。 二、电子行业中静电障害的形成 电子行业中静电障害可分为两类：一是由静电引力引起的浮游尘埃的吸附；二是由静电放电引起的介质击穿； 1．静电吸附 在半导体元器件的生产制造过程中, 由于大量使用了石英及高分子物质制成的器具和材料，其绝缘度很高，在使用过程中一些不可避免的摩擦可造成其表面电荷不断积聚, 且电位愈来愈高。表1列出了半导体元器件及其使用环境中部分物品表面的静电电位。
实习报告 实习名称：电子产品设计制作 专业班级：学生姓名：学号：指导教师：完成时间：成绩评定 长春工程学院 纪律要求和成绩考核办法 纪律要求和成绩考核办法打印在封皮背面） 1．实习过程必须听从教师指导，严格遵守安全操作规程。不准违规操作，未经指导教师允许不准启动任何非自用设备、仪器、工具等；操作项目和内容必须按设计要求进行，特别要注意防止电烙铁烧烫伤、不用时要及时切断电源。
2．实习期间在教室内不准吸烟、吃食物（含零食），不准带无关人员到实习实验室活动，否则扣平时表现分。 3．参加本次实习时间不足三分之二或旷课 3 天以上者，不得参加本次考核，按不及格 处理。 4．病事假必须有请假条，需经班主任或有关领导批准，否则按旷课处理。 5．过程考核和综合成绩在教师手册中要有记载。 6．成绩的考核由指导教师根据学生的平时表现（出勤、遵守纪律情况、学习态度、工作进展等）、实习报告、实习成果、现场操作、答辩等几个方面，结合考核纲要规定的各项成绩权重，综合后给出实习总成绩。 7．成绩评定采用五级分制，即优、良、中、及格、不及格。 8．实习结束一周内，指导教师提交实习成绩和实习总结。
实习日志 注：实习日志“实习内容概述”要求手写，防止雷同抄袭，不允许打印
一、设计制作目的与意义（小四黑体，顶格写，字体要求打印时删除，下同）正文内容如有雷同抄袭，返工重写，成绩直接降为及格或不及格，下同。（正文内容： 5 号宋体， 1.5 倍行间距，下同）电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。本文的主要内容是用AT89S52 单片机 为核心控制元件，设计一个电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有8 个按键，和一个复位按键。 主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析，并介绍了基于单片机电子琴硬件的组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏要表达的音符。并且分别从原理图，主要芯片，个模块原理及各莫奎的程序的调试来详细阐述。 一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，构成我们想演奏的那首曲目。当然对于单片机来产生不同的频率非常方便，我们可以利用单片机的定时/计数器T0 来产生这样的方波频率信号，因此，我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系编写正确就可以达到我们想要的曲目。 二、设计制作内容（小四黑体，顶格写）（一）八按键简易电子琴的设计制作（小四黑体，顶格写，下同） 1.任务功能说明与方案论证（首行缩进2字符，小四黑体，下同）（1）任务功能说 明（首行缩进 2 字符，五号宋体，下同） 采用AT89C2051CPU设计时钟电路和复位电路，手动复位，3V供电（2节电池）;PCB尺寸： 长X宽=10cmx 6cm,单面板。具有电子琴输入按键8个，包含1?7和高音1, 一排布局，左边为低音。具有手动复位键1个，播放音乐和弹奏切换功能按键1个，在PCB图上标注“复位”、“功能切换”字样。有发光二极管显示程序运行状态（用 1 个发光二极管指示对应的 1 个按键, 实际是8 个发光二极管,只用 1 个代表）。采用扬声器输出声音信号。实现电子琴功能并且至少有一首存储歌曲。 （2）方案论证（首行缩进 2 字符,五号宋体, 1.5 倍行间距,下同）电子琴设有10 个按键,其中8个作为音符输入,另外一个作为模式转换按键, 一个作为手动复位键,实现用户存放的自动播放歌曲。8 个按键分别代表8 个音符, 包括中音段的全部音符,通过软硬件设计,模式转换按键触发外部中断,中断使程
2018年全国职业院校技能大赛 拟设赛项赛项规程 一、赛项名称 赛项编号：GZ-2018084 赛项名称：电子产品设计及制作 英语翻译：Electronic Product Design and Production 赛项组别：高职组 赛项归属产业：电子信息产业 二、竞赛目的 本赛项旨在服务中国制造2025、机器人产业发展规划等国家战略的实施，加强大专院校机器人相关专业学科建设，加快培养机器人行业急需的高层次技术研发、管理、操作、维修等各类人才。根据电子信息类专业的特色，以智能机器人技术应用为竞赛内容，推动电子信息类专业在智能机器人领域的专业方向建设。 通过竞赛，检验参赛选手在模拟真实的工作环境与条件下实现对机器人技术电子产品在规定设计方案（规定原理图与结构要求）下的工艺能力和职业素质，包括对常用电子产品制作工具的应用、电子产品的辅助设计能力、电子产品软硬件调试能力、电子产品的加工方法和工艺的操作技能、电子仪器仪表的使用、现场问题的分析与处理、团队协作和创新能力、安全、环保等意识。通过竞赛，搭建校企合作平台，促进校企合作协同育人，对接产业发展，实现行业资源、企业资源与教学资源的有机融合，引导高职院校关注机器人技术的发展趋势与方向，指导和推动电子信息类专业开展机器人技术专业方向的课程建设和教学改革，加快电子信息类专业高素质技能型人才的培养，增强技能型人才的就业竞争力。 三、竞赛内容
（一）竞赛时间 1.竞赛时间为8小时。各竞赛队在规定的时间内，独立完成“竞赛内容”规定的竞赛任务。 采用印刷线路板图绘制、控制器的硬件焊接组装和调试、控制器的任务与功能实现（软件的编写和调试）同步竞赛的方法进行。绘制的线路板不加工，对线路板电子稿进行评分；绘制的线路板与焊接安装用线路板约束条件不同（约束条件指线路板安装尺寸、形状、接线口位置）；编程选手采用已有的硬件套件进行编程，完成控制器的功能要求。 2.参赛选手分工：按照线路板绘制，硬件焊接组装和调试，软件编程、调试等工作内容，由参赛队自行安排分工，可同步进行。 3.竞赛起止时间为9:00－17:00，17:00各参赛队停止比赛，递交比赛作品和文档。 （二）竞赛内容 赛项要求以STM32F103单片机或51单片机为主控制芯片来考核参赛选手在规定时间内完成赛题要求的功能电路设计、绘制、制作、焊接、调试，并装配入该赛题要求的某一电子产品。 赛项涵盖的知识点主要有：模拟电子技术、数字电子技术、微处理器技术、传感器检测技术、软件编写、图像采集与识别、运动控制等技术。赛项涵盖的技能点主要有：印刷线路板绘制、线路板焊接与测试、电子产品的安装与调试。选手的创新、创意可以在机器人运动控制、数控技术、电机的动态控制优化、控制器的装配流程工艺、机器人的智能化等技术领域进行自主发挥。 该部分主要实现对电子信息类专业选手基本职业技能（例如电路板的设计、绘制、制作、焊接、调试、装配技能等）和综合能力、创新能力的现场考核。
成都科益车用仪表部件厂 技术学习 电子产品生产和使用中的静电防护知识 Administrator 2013/1/16 集成电路技术的迅速发展、生产规模的扩大和集成化程度的提高使静电放电（ESD）的危害严重影响到电子产品的质量和性能。在电子工业领域，由于ESD的影响，美国每年造成的损失约100亿美元，英国每年损失为35亿英镑，日本不合格的电子器件中有70%是由静电引起。在我国，因静电造成的损失也很严重，通过学习认识静电放电，做好我厂的静电防护工作
电子产品生产和使用中的静电防护知识ESD Protect in Manufacturing and Operation of Electronic Product 前言 集成电路技术的迅速发展、生产规模的扩大和集成化程度的提高使静电放电（ESD）的危害严重影响到电子产品的质量和性能。在电子工业领域，由于ESD的影响，美国每年造成的损失约100亿美元，英国每年损失为35亿英镑，日本不合格的电子器件中有70%是由静电引起。在我国，因静电造成的损失也很严重。 静电击穿情况电子产品因静电导致损坏，通常是其内部的集成电路被静电击穿。随着集成度不断提高，集成电路的内绝缘层愈来愈薄，其互连线与间距愈来愈小，相互击穿电压愈来愈低。MOS电路是集成电路制造的主导技术。通常MOS电路栅级绝缘层二氧化硅膜的厚度为0.07-0.15 m，典型值是0.1 m。即使二氧化硅膜材料的击穿强度高达16Kv/m，但厚度只有0.1 m之薄，故可算出栅氧膜的理论击穿电压为U=16kV/m 0.1 10-6m=0.1kV，即100V 。如果再将工艺误差、材料不均匀性等考虑进去，其耐压值将在100伏以下（0.75mmCMOS电路工艺加工线宽0.5-0.03mm，其绝缘层典型耐击穿电压在80-100V之间），膜厚度更薄时耐压更低。VMOS器件的耐击穿电压只有30V。 MOS电路对静电放电的损伤最敏感。而在微电子器件及电子产品的生产、运输和存储过程中，所产生的静电电压远远超过其阈值，
产品可靠性测试规范 1．目的 本文制定产品可靠性测试的要求和方法,确保产品符合可靠性的质量 要求。 2．范围 本文件适用本公司所有产品。 3．内容 3.1 实验顺序 除客户特殊要求外，试验样品进行试验时，一般按下表的顺序进行： 3.2实验条件 3.2.1 实验条件：
3.2.2 试验机台误差： a.温度误差：高温为+/-2℃，低温为+/-3℃. b.振动振幅误差：+/-15%. c.振动频率误差：+/-1Hz. 3.2.3 落地试验标准 3.2.3.1 落地试验应以箱体四角八边六面（任一面底部相连之四角、与此四角相连之八边， 六面为前、后、左、右、上、下这六个面）按规定高度垂直落下的方式进行。 重量高度 0~10kg以内75cm 10~20kg以内60 cm 20kg以上53 cm 3.2.3.2 注意事项： 5.2.3.2.1 箱内样品及包材在每个步骤后进行外观与功能性检验。 5.2.3.2.2 跌落表面为木板。 3.2.4 推、拉力试验方法和标准 3.2. 4.1、目的：为了评定正常生产加工下焊锡与焊盘或焊盘与基材的粘结质量。 3.2. 4.2、DIP类产品，需把元件用剪钳剪去只留下元件脚部分（要求留下部分 可以自由通过元件孔），且须把该焊盘与所连接的导线分开，然后固定 在制具上用拉力机以垂直于试样的力拉线脚（如下图），直到锡点或焊 盘拉脱为止，然后即可在拉力计上读数。 拉力方向 焊锡 焊盘
（图1） 3.2. 4.3、SMT类产品，片式元件用推力计以如下图所示方向推元件。推至元件或焊盘脱落后在推 拉力计上读数。并把结果记录在报告上。 三极管推力方向如下图所示，推至元件或焊盘脱落后在推拉力计上读数，并记录。 3.2. 4.4、压焊类产品，夹住排线（FFC或FPC）以如下图所示方向做拉力，拉至FFC或FPC 断或焊锡与焊盘脱离（锡点脱离）或焊盘与基材脱离（起铜皮），把结果记录在报告 上。 3.2. 4.5、产品元器件抽样需含盖全面规格尺寸。产品各抗推、拉力标准为;
第6章智能电子产品的设计与制作 一、判断题： 1、要进行多机通信，MCS-51串行接口的工作方式应为方式1。（） 2、中断源中优先级是高的是外部中断0，优先级是低的是串行口中断。（） 3、8051单片机的P0口既可以做数据口线又可以做为地址口线。（） 4、TMOD中的GATE=1时，表示由两个信号控制定时器的启停。（）。 5、MCS-51外扩I/O口与外RAM是统一编址的。（）。 6、8051内部有4K的程序存储器。（） 7、工作寄存器工作在0区，则R2 所对应的内部数据存储器的地址是03H 。（） 8、“MOVC A ，@A +DPTR”这是条相对寻址指令。（） 9、8051单片机的P2口只能用作通用I/O 口。（） 10、程序存储器一般用来存放数据表格和程序。( ) 11、MCS-51的相对转移指令最大负跳距是127B。（） 12、MCS-51的特殊功能寄存器分布在60H~80H地址范围内。（） 二、选择题 1、8031单片机的（）口的引脚，还具有外中断、串行通信等第二功能。 （A）P0 （B）P1 （C）P2 （D）P3 2、单片机应用程序一般存放在（） （A）RAM （B）ROM （C）寄存器（D）CPU 3、单片机读ROM中数据用(1)指令，控制信号是(2)。（） （A）.(1)MOV (2)RD和WR（B）. (1)MOVC (2)RD和WR （C）.(1)MOVC(2)PSEN和EA（D）. (1)MOVC(2)PSEN和EA 4、PC的值是（） （A）当前指令前一条指令的地址（B）当前正在执行指令的地址 （C）下一条指令的地址（D）控制器中指令寄存器的地址 5、51单片机IO口应用的时候，一般不用关注的情况是（） （A）、P0口的开漏输出特性（B）、IO口的“准”双向特性 （C）、IO口的驱动能力（D）、IO口的编程控制难度 6、如果手中仅有一台示波器，可通过观察哪个引脚的状态，来大致判断MCS-51单片机正在工作。（） （A）ALE （B）VCC （C）PSEN （D）A15 7、ＬJMP指令的跳转范围是（）。 （A）256 （B）1KB （C）2KB （D）64KB 8、以下单片机功耗相对较低的为（） （A）、MSP430系列（B）、PIC系列（C）、AVR系列（D）、AT89系列9、访问外部数据存储器时，不起作用的信号是（）。 （A）RD（B）WR（C）PSEN（D）ALE 10、单片机读写外RAM数据用(1)指令，控制信号是(2)。（） （A）.(1)MOV (2)RD和WR（B）. (1)MOVX (2)RD和WR
电子产品生产和使用中的静电防护 ESD Protect in Manufacturing and Operation of Electronic Product 前言 集成电路技术的迅速发展、生产规模的扩大和集成化程度的提高使静电放电（ESD）的危害严重影响到电子产品的质量和性能。在电子工业领域，由于ESD的影响，美国每年造成的损失约100亿美元，英国每年损失为35亿英镑，日本不合格的电子器件中有70%是由静电引起。在我国，因静电造成的损失也很严重。 静电击穿情况 电子产品因静电导致损坏，通常是其内部的集成电路被静电击穿。 随着集成度不断提高，集成电路的内绝缘层愈来愈薄，其互连线与间距愈来愈小，相互击穿电压愈来愈低。MOS电路是集成电路制造的主导技术。通常MOS电路栅级绝缘层二氧化硅膜的厚度为0.07-0.15 m，典型值是0.1 m。即使二氧化硅膜材料的击穿强度高达16Kv/m，但厚度只有0.1 m之薄，故可算出栅氧膜的理论击穿电压为U=16kV/m 0.1 10-6m=0.1kV，即100V 。如果再将工艺误差、材料不均匀性等考虑进去，其耐压值将在100伏以下（0.75mmCMOS电路工艺加工线宽0.5-0.03mm，其绝缘层典型耐击穿电压在80-100V 之间），膜厚度更薄时耐压更低。VMOS器件的耐击穿电压只有30V。 MOS电路对静电放电的损伤最敏感。而在微电子器件及电子产品的生产、运输和存储过程中，所产生的静电电压远远超过其阈值，人体或器具上所带静电如不加以适度防护，很容易超过表中所列的低端电压。MOS器件栅氧化截面宽度的减小还将导致承受功率的降低。而且由于尺寸减小，使相应的电容量减小，根据公式U=Q/C，在同样的静电荷水平情况下，如电容量C减小一倍，则静电电压U相应增大一倍。于是击穿的危险性更大，极易使器件和产品形成软或硬损伤，造成失效，甚至严重影响产品质量。据有关资料报导，由于静电放电导致MOS器件的输入回路烧毁或栅极穿通的约占总失效数的20%-50%。对于双列直插式封装的双极型电路，这一数值为10%-15%。 ESD产生情况 了解了集成电路的静电击穿情况，为了进行有效的防护，必须清楚什么情况下会产生静电，以及各种情况下静电电压有什么不同。 静电是一种客观自然现象，产生的方式很多，如接触、摩擦、冲流等等。两种不同材料摩擦后分开，会分别带有正、负电荷，处于带电（静电）状态，其带电量多少取决于材料性质、摩擦力大小以及摩擦的频率。 处于排序表两端的材料相互摩擦会产生较强的静电。如人发与PVC摩擦时，人发带正电，PVC带负电，并且带电量会很大。 以实际生产环境为例，电子产品生产过程中的很多操作都可以产生静电，简要介绍如下。 1．工作服:作业人员穿用的普通工作服（化纤和纯棉制）与工作台面、工作椅摩擦时可产生0.2-10 C的电荷量，在服装表面能产生6kV以上的静电电压并使人体带电。当作业人员手持集成电路或工作服与工作台面放置的元器件接触时，即可导致放电。因元器件各引出线接触电位不同和芯片电介质极薄、绝缘强度很低等原因，很容易造成器件电介质的击穿。 2．工作鞋:一般工作鞋（橡胶或塑料鞋底）的绝缘电阻高达1013 以上，当与地面摩擦时产生静电荷使人体和所穿服装带静电。调查表明工作鞋与地面摩擦所产生静电导致器件失效的事例并不多。但因其较高的绝缘电阻，使人体所带静电不能很快泄漏，从而对元器件的生产带来不良影响。
试题3.1串联稳压电源的设计与制作 功能分析 利用具有单向导电性能的桥式整流元件，将正负交替变化的正弦交流电压变换成单方向的脉动直流电压。利用电容滤波电路尽可能地将单向脉动直流电压中的脉动部分（交流重量）减小，使输出电压成为比较平滑的直流电压。利用串联稳压电源使输出直流电压在电源发生波动或负载变化时保持稳定。 原理框图 完整电路图
试题3.3正弦波发生器的设计与制作 首先利用LM358采纳文式桥振荡方式产生正弦振荡产生正弦
波,Rp3,R4,R3组成负反馈电路,使产生的信号保持稳定,具有较小的失真,然后通过第二级运放LM386将正弦波变放大，尽量减小产生的失真.通过调节双联可调电容C1,C3能够实现频率的调节,电压的调节依靠可调电阻R6,.为使输出波形更接近正弦波 0f ＝ RC 21
一个正弦波振荡器要紧由以下几个部分组成。 （1）放大电路 （2）正反馈网络 （3）选频网络 （4）稳幅环节 试题3.4简易4路抢答器的设计与制作 4名选手编号为：1，2，3，4。各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分不为s1，s2，s3，s4。(2)k1给主持人设置一个操纵按钮，用来操纵系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始。(3)抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。 放大电RC 选频网稳幅电 调节幅值幅值放大
74ls373为地址锁存器g点为锁存操纵端 试题3.5数显定时器的设计与制作 两位数显式秒定时器的定时时刻为30s和60s。该电路是由一只集成电路555多谐振荡器输出的1秒脉冲信号作为时基信号而组成的电路。Cd4518内含为两个二、十计数器、 CD4511是一个用于驱动共阴极LED（数码管）显示器的BCD 码—七段码译码器
电子产品静电的产生及解决办法 首先，从静电产生的机理来看，应该从降低有关物体的绝缘度着手，使两物体即使摩擦也不产生和少产生静电，对次有以下一些主要措施： 1．保持环境有一定的湿度。实践证明，北方地区或在干燥的冬季，因静电产生故障的事例要远远大于在东南沿海地区或其他季节，所以在一些重要场所，如计算机机房、实验室、电子仪器的装调车间应考虑保持一定湿度的问题，特别是对那些封闭形的空调房间，更应有一定控制湿度的设备。 2．铺设防静电地板或地毯。目前已有这种具有一定导电性能的塑料地板或地毯产品，能十分有效抑制由于人的行走产生静电。 3．使用离子风枪、离子头、离子棒等设施，使在一定范围内防止静电产生。 4．半导体器件应盛放在防静电塑料盛放器或防静电塑料袋中，这种防静电盛放器有良好导电性能，能有效防止静电的产生。当然，有条件的应盛放在金属盛放器内或用金属箔包装。 5．对于操作人员应在手腕上带防静电手带，这种手带应有良好的接地性能，这种措施最为有效。 防静电小常识
静电是一种客观的自然现象，产生的方式很多，如接触、磨擦、冲流等等。其产生的基本过程可归纳为：接触→ 电荷→ 转移→ 偶电层形成→ 电荷分离。 设备或人体上的静电最高可达数万伏以至数十万伏，在正常操作条件下也常达数百至数千伏。人体由于自身的动作及与其它物体的接触-分离、磨擦或感应等因素，可以带上几千伏甚至上万伏的静电。静电是正、负电荷在局部范围内失去平衡的结果。它是一种电能，留存在物体表现，具有高电位、低电量、小电流和作用时间短的特点。 静电控制的主要措施有：静电的泄漏和耗散、静电中和、静电屏蔽与接地、增湿等。 静电放电引起的元器件击穿损害是电子工业最普遍、最严重的静电危害，它分硬击穿和软击穿。硬击穿是一次性造成元器件介质击穿、烧毁或永久性失效；软击穿则是造成器件的性能劣化或参数指标下降。 静电敏感元器件和印制电路板在生产过程中工序之间的传递和 储放，必须使用防静电上料箱、元件盒、周转箱、周转托盘等。以防止静电积累造成危害。 静电敏感元器件和印制电路板，作为成品进行包装时必须采用防静电屏蔽袋、包装袋、包装盒、条、筐等，避免运输过程中的静电损害。
电子产品可靠性设计总结V1.1.0 一、 印制板 ㈠，数据指标 1，印制板最佳形状是矩形（长宽比为3:2或4:3），板面大于200*150mm时应考虑印制板所承受的机械强度。 2，位于边沿附近的元器件及走线，离印制板边沿至少2mm，以防止打耐压不过。 3，焊盘尺寸以金属引脚直径加上 0.2mm 作为焊盘的内孔直径。例如，电阻的金属引脚直径为 0.5mm，则焊盘孔直径为 0.7mm，而焊盘外径应该为焊盘孔径加1.2mm，最小应该为焊盘孔径加1.0mm。 4，常用的焊盘尺寸 焊盘孔直径/mm 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0 焊盘外径/mm 1.5 1.5 2.0 2.0 2.5 3.0 3.5 4 5，元器件之间的间距要合适，以防止焊接时互相遮挡，导致无法焊接。 6，走线和元器件与边界孔、固定孔之间的距离要足够的大，以防止无法添加平垫和螺丝，也可防止可耐压时不能通过。 7，PCB板的尺寸要与相关的壳子相匹配，固定孔之间的位置也要与要关的壳体固定位置相适合。 8，尽量用贴片元件，尺可能缩短元件的引脚长度。（地线干扰） ㈡，设计方法 1，保证PCB板很好的接地。（信号辐射） 2，屏蔽板尽量靠近受保护物体，而且屏蔽板的接地必须良好。（电场屏蔽） 3，易受干扰的元器件不能离得太近。（元件布局） ㈢，注意事项 1，以每个功能电路为核心，围绕这个核心电路进行布局，元件安排应该均匀、整齐、紧凑，原则是减少和缩短各个元件之间的引线和连接。 2，使用敷铜也可以达到抗干扰的目的，而且敷铜可以自动绕过焊盘并可连接地线。填充为网格状，以散热。 3，包地。对重要的信号线进行包地处理，可以显著提高该信号的抗干扰能力，当然还可以对干扰源进行包地处理，使其不能干扰其它信号。 4，严格确保元器件的焊盘大小足以插入元器件。各个元件间的距离不能太近导致元器件无法放下或无法焊接。 5，尽量少用过孔。 6，画完印制板图后，看看每个元器件的标号的方向正否统一。 7，元器件的标号不能画在其它元器件的焊盘内，也不能被其它原器件挡住。 8、接口应有文字说明其接口功能定义。 9、安装孔周围应不能走线，防止螺丝与信号线短接。 二、 PCB走线 ㈠，数据指标
2019年山东省职业院校技能大赛 高职组“电子产品设计及制作”赛项规程 一、赛项名称 赛项名称：电子产品设计及制作 赛项组别：高职组 二、竞赛目的 本赛项旨在服务中国制造2025、电子信息行业发展规划等国家战略的实施，加强高职院校电子信息相关专业学科建设，加快培养电子信息行业急需的高层次技术研发、管理、操作、维修等各类人才。根据电子信息类专业的特色，以智能电子技术应用为竞赛内容，推动电子信息类专业建设。 通过竞赛，检验参赛选手在模拟真实的工作环境与条件下实现电子产品在规定设计方案（规定原理图与结构要求）下的工艺能力和职业素质，包括对常用电子产品制作工具的使用、电子产品的辅助设计能力、电子产品软硬件调试能力、电子产品的加工方法和工艺的操作技能、电子仪器仪表的使用、现场问题的分析与处理、团队协作和创新能力、安全、环保等意识。通过竞赛，搭建校企合作平台，促进校企合作协同育人，对接产业发展，实现行业资源、企业资源与教学资源的有机融合，引导高职院校关注电子信息行业的发展趋势与方向，指导和推动电子信息类专业开展课程建设和教学改革，加快电子信息类专业高素质技能型人才的培养，增强技能型人才的就业竞争力。 三、竞赛内容 赛项要求以STM32F103单片机或51单片机为主控制芯片来考核参赛选手在规定时间内完成赛题要求的功能电路设计、绘制、制作、焊接、调试，并装配入该赛题要求
的某一电子产品。 赛项涵盖的知识点主要有：模拟电子技术、数字电子技术、微处理器技术、传感器检测技术、软件编写、图像采集与识别、运动控制等技术。赛项涵盖的技能点主要有：印刷线路板绘制、线路板焊接与测试、电子产品的安装与调试。选手的创新、创意可以在机器人运动控制、数控技术、电机的动态控制优化、控制器的装配流程工艺、机器人的智能化等技术领域进行自主发挥。 该部分主要实现对电子信息类专业选手基本职业技能（例如电路板的设计、绘制、制作、焊接、调试、装配技能等）和综合能力、创新能力的现场考核。 竞赛时间为6个小时。各参赛队在规定的时间内，独立完成规定的竞赛任务。竞赛成绩采用100分制，竞赛结束后由竞赛裁判组对参赛队完成的每一项任务进行分别评分，每个参赛队各项任务的得分总和即为参赛队的最终成绩。评分标准由四个方面构成：安全操作规范（分值10%）、电子设计工艺（分值20%）、电子装接工艺（分值30%）、任务与功能验证（分值40%）。 四、竞赛方式 1.本赛项为团体赛，每队由3名选手组成。选手报名资格和具体参赛队数、指导教师数等按照《山东省教育厅等4部门关于举办2019年全省职业院校技能大赛的通知》规定。 2.参赛选手需按照参赛时段进入比赛场地，比赛工位通过抽签决定。在比赛前30分钟领取比赛题目并进入比赛工位，选手自行决定分工、工作程序和时间安排。比赛期间组委会适时提供饮水，参赛选手不得离开指定的场地。 3.为保障公平、公正，竞赛现场实施网络安全管制，防止场内外信息交互。参赛选
电子产品生产中的防静电技术应用分析 摘要：通过对静电研究历史的考察，阐述了静电产生的理论基础。通过测量我 们周围的静电现象，积累数据，掌握静电对电子产品的影响，找出控制干预措施。最后得出了有价值的结论：可以采用静电接地、离子中和、静电屏蔽、光辐射和 避免尖端放电。消除电子产品静电等电气方法，采取可靠的静电保护措施，为电 子产品提供安全有效的保护。 关键词：静电；电子元器件；筛选；危害；防护措施 引言 静电学有着悠久的历史，人类很久以前就开始研究静电了。一般来说，它经 历了观察记录、定性研究和定量研究阶段。 1、静电的测量 （1）电荷量；静电的本质是残余电荷的存在，它是与静电现象本质有关的所有物理量。在测量抗静电服装的性能时，测量服装的充电量。物体的电荷可以用 法拉第-简和静电计以及静电电容来测量。（2）静电电压；测量静电电压的仪器 通常分为接触式和非接触式。（3）电阻和电阻率；检测材料的电阻和电阻率是 确定其抗静电性能的重要方法。通过测量，我们得到以下数据：对于一般元件， 射频器件的损坏电压为1-5V，磁共振头的损坏电压为5V，金属氧化物半导体场 效应晶体管的损坏电压为100V，可编程只读存储器的损坏电压为100V，运算放 大器的损坏电压为190V，一般发光二极管的损坏电压为200V。 2、静电在电子元器件筛选中的危害及其特征 随着表面安装器件、MOS电路应用范围的进一步扩大和技术的成熟，表面安 装器件对静电放电的灵敏度也得到了显著提高。虽然静电放电本身不会对分立元 件产生很大的影响，但它也会对MOS器件造成很大的危害，甚至在这段时间内 会导致“软击穿”，从而给电子器件带来好处。产品应用的可靠性和质量有着严重 的影响。一家公司在过去两年里详细记录了静电损坏事故，最终统计结果见表1。从统计结果可以看出，静电放电对元件的损伤概率是不同的。其中，装配调试环 节静电放电损伤事故的概率最大。因此，必须特别注意这两个环节。电力的预防 和控制。 表1 2.1危害分析 所谓静电放电，是指带电物体周围的电场比周围介质的绝缘击穿场强得多， 带电物体上的静电由于介质的电离而完全或部分消失的情况，静电放电的主要危 害是电子元件的参数明显降低或性能失效，出现故障现象。其主要机理是电弧放 电和热二次击穿。静电放电对电子元件的危害很大，主要表现在以下几点：第一，电荷的典型特征是同性相斥，异性相吸。当电子元件发生静电放电时，空气中带 相反电荷的粉尘会被其吸收，短路概率会显著增加。其次，静电放电（ESD）可 能导致MOS器件和其他器件直接击穿，从而使它们丧失了正常的功能。第三， 由于静电放电而损坏的电子元件往往需要修理或更换，这导致了工作成本的大幅 增加。第四，静电放电产生的电磁脉冲会影响数字电路的工作，造成各种电路误差。第五，静电放电（ESD）容易导致静电敏感元件的质量损坏，最终导致元件 性能显著下降，这将对今后的正常使用产生很大的负面影响。 2.2特征分析
目次 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 一般要求 (2) 4.1 人体静电防护系统 (2) 4.2 静电防护操作系统 (3) 5 详细要求 (4) 5.1 ESDS产品采购 (4) 5.2 ESDS产品存储与保管 (4) 5.3 ESDS产品的接收及入库检查 (4) 5.4 ESDS产品的配料及转工 (5) 5.5 ESDS产品的装焊 (5) 5.6 ESDS产品的取放 (5) 5.7 ESDS产品和ESDS组件的调试及检验 (6) 5.8 操作环境及其他要求 (6) 附录A ESDS电子元器件 (7) （资料性附录） (7) 附录B防静电警示标签 (8) （资料性附录） (8) 附录C ESDS产品取放的相关规定 (9) （规范性附录） (9)
电子产品静电防护要求 1 范围 本标准规定了电子产品生产制造全过程中对静电放电危害的防护技术一般要求；静电放电敏感器件的采购、存储、转工、装焊、调试、检验过程中防静电操作系统的要求。 本标准适用于电子产品生产制造全过程中的静电防护控制。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。 GB12014 防静电工作服标准 GJB/Z86 防静电包装手册 QJ 1693 电子元器件防静电要求 Q/FHD 40 采购件贮存规范 EIA-471 静电敏感器件符号和标识 IEC/TS 61340-5-1 电子器件的静电现象防护-通用要求 EOS/ESD S8.1 静电放电敏感物品的防护、符号、ESD预警 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准 3.1 静电放电（ESD）electrostatic discharge(ESD) 两个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两物体间的静电电荷的转移。 3.2 静电放电敏感（ESDS）产品electrostatic discharge sensitive(ESDS)items 对ESD损害敏感的零部件或组件。 3.3 电气过载（EOS）electrical over stress 当电气设备上的电压或电流超过它的限定值的时候所受到的热损害。这种损伤的来源很多，如：用电的生产设备或人工操作过程中产生的ESD。 3.4 工作区；ESD防护工作区 worksite;ESD protected area(EPA) 由防静电器材建造和装备起来，供经过培训的人员操作ESDS产品并作出明显标记的区域。 3.5
试卷3.1串联稳压电源的设计与制作 功能分析 利用具有单向导电性能的桥式整流元件，将正负交替变化的正弦交流电压变换成单方向的脉动直流电压。利用电容滤波电路尽可能地将单向脉动直流电压中的脉动部分（交流分量）减小，使输出电压成为比较平滑的直流电压。利用串联稳压电源使输出直流电压在电源发生波动或负载变化时保持稳定。 原理框图 完整电路图
试卷3.3正弦波发生器的设计与制作 首先利用LM358采用文式桥振荡方式产生正弦振荡产生正弦波,Rp3,R4,R3组成负反馈电路,使产生的信号保持稳定,具有较小的失真,然后通过第二级运放LM386将正弦波变放大，尽量减小产生的失真.通过调节双联可调电容C1,C3可以实现频率的调节,电压的调节依靠可调电阻R6,.为使输出波形更接近正弦波 0f ＝ RC 21
一个正弦波振荡器主要由以下几个部分组成。（1）放大电路 （2）正反馈网络 （3）选频网络 （4）稳幅环节 试卷3.4简易4路抢答器的设计与制作 4名选手编号为：1，2，3，4。各有一个抢答按钮，按钮的编号与选手的编号对应，也分别为s1，s2，s3，s4。(2)k1给主持人设置一个控制按钮，用来控制系统清零（抢答显示数码管灭灯）和抢答的开始。(3)抢答器具有数据锁存和显示的功能。抢答开始后，若有选手按动抢答按钮，该选手编号立即锁存，并在抢答显示器上显示该编号，封锁输入编码电路，禁止其他选手抢答。抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。 74ls373为地址锁存器g点为锁存控制端 放大电路 RC选频网络 稳幅电路 调节幅值大小幅值放大输出
试卷3.5数显定时器的设计与制作 两位数显式秒定时器的定时时间为30s 和60s 。该电路是由一只集成电路555多谐振荡器输出的1秒脉冲信号作为时基信号而组成的电路。Cd4518内含为两个二、十计数器、 CD4511是一个用于驱动共阴极LED （数码管）显示器的BCD 码—七段码译码器 振荡频率为：5 3121121101014343.1)2(43.1)2(7.011-??=+≈+==C R R C R R T f =1
誠信科技股份有限公司 陳榮達 2003. 8. 25 目錄 1. 前言 2.靜電放電的型式 3. 靜電放電測試法規 4.系統產品靜電測試 4.1. IEC 51000-4-2測試電壓規定 4.2 IEC 61000-4-2 測試結果評估判定 5.電子產品之ESD 防制設計 5.1. ESD的防護設計由PCB 階段開始做起 5.2. 在PCB 上對ESD 保護常用之設計技術 5.3.系統產品之ESD 防護 6. 結語 1. 前言 靜電對電子產品的傷害一直是不易解決的問題，正常操作的電子產品一但受到靜電的放電(ESD 的作用時，常會出現一些不穩定的現象，如功能突然失常情形等，輕者須重開機才能排除，有時電子產品內的電子元件會不堪承受靜電的電壓或電流而損壞。為確保電子產品的功能，國際知名廠商都要求代工的產品必須符合國際規範IES 61000-4-2 ESD測試才會接受。然而欲使電子產品具靜電防制能力，除了從半導體元件的防護更需從產品系統設計防制技術等兩方面著手，才能發揮靜電的防護功能。 2.靜電放電的型式 靜電放電的模式通常可以分為機器裝置放電模式(Machinery ESD model、家俱放電模式(Furniture ESD model、人體放電模式(Personnel ESD model等三類。簡單說明如下: 機器裝置放電模式較容易在自動化的控制流程中發生，因在自動化機器中被絕緣之金屬元件與絕緣體的摩擦、或是絕緣液體或高壓氣體等流過摩擦產生的靜電，當能量累積到某程度而對鄰近形成放電的情形。
家俱放電模式通常發生在金屬家俱與絕緣物體的摩擦，如在地毯上或塑膠地板拉動家俱，或是人從椅子上站起來瞬間的摩擦產生靜電。 人體放電模式是因人體的動作摩擦產生靜電，如我們穿膠鞋在地毯行走時，因摩擦使地毯帶正電膠鞋帶負電，此時人體腳底會感應而帶正電，同時使上半身帶負電, 若這時候如用手接觸半導體電子元件,會導致該元件損壞。 上述三種形式的靜電放電對半導體製程和電子產品組裝都顯得很重要，其中以人體放電模式所產生的放電電壓，對電子產品(半導體元件之傷害問題最廣，因此國際間對電子產品防護人體放電模式的法規要求日益嚴謹，即使半導體電子元件在出廠前通過零件標準法規的靜電測試，被安裝到成品後經常仍未能通過系統產層次的法規要求。 3. 靜電放電測試法規 回顧10年來國際間關於耐靜電測試的法規，在半導體及電子產業界幾乎都已經熟悉美軍標準MIL-STD-883. Method 3015所定義之人體靜電放電模式 (ESD Human Body Model ，且都接受它的測試水平要求。但近年來由國際電工協會(IEC: International Electro-technical Commission所制定的電磁相容基本規範(EMC Basic standards中，包含一項靜電測試規範 IEC 61000-4-2受到國際間多數國家的認同，對系統產品之靜電耐受(immunity要求及測試方法定義很完整，目前資訊與行動通訊之國際大公司多引用這規範作為成品靜電測試的依據。 IEC 61000-4-2主要是以模擬人體靜電放電模式作為放電測試的基本架構，與MIL-STD 883 所定義之人體靜電放電模式有點相似，最主要差別在於儲能的電容值和放電電阻值不同，則放電能量及 靜電蜂值電流自然會有很大差異。圖1是國際法規IEC 所定義的模擬人體靜電放電槍的電路構造簡圖。表1所示為軍用標準規範 883及國際規範IEC 所定義的模擬人體ESD 放電基本電路參數。 參數比較
目录 1.目的 (2) 2.适用范围 (2) 3.定义 (2) 4.职责 (2) 5.工作程序 (2) 6.相关文件和记录 (21) 7.参考标准.................................. 错误!未定义书签。
1.目的 建立全面的ESD持续控制程序，减少静电对ESD敏感元器件和本公司产品的制造环境的破坏,从而保证本公司产品的可靠性。 2.适用范围 本文件适用于本公司产品在开发、制造、存储、搬运和运输等过程中任何与产品ESD相关的各个环节： 如:设备的ESD保护要求; 元器件和产品在存储，生产制造过程，运输过程等环节的ESD要求。 3.定义 ESDS – Electrostatic Discharge Sensitive ESDP – Electrostatic Discharge Protection ESD – Electrostatic Discharge PCBA - Printed Circuit Board Assembly 4.职责 Testing可靠性部门选择评估并提供ESD标准，相关部门负责贯彻执行 5.工作程序 5.1 概要 5.1.1静电损伤的危害 静电防护是一个系统工程，应贯穿于产品研发、生产与售后服务的全过程，应在公司内部进行全方位、全员采取防静电措施和监控。直接接触产品的区域点包括：DVT试验室、可靠性试验室、制造车间、库房等；涉及静电防护控制流程的环节还包括，ESD设计环节，ESDS器件物料认证环节，QA检验等等。
5.1.2静电防护控制规范的制订 为了对产品研制与生产等全寿命周期进行有效防静电控制，应制订详尽的防静电控制规范。基本内容如下： 1). 规定重要件（BOSA，IC等）和产品级（Transceiver）的敏感度水平， 并进行分级实施重点防静电控制。（见第3.3） 2). 防静电基本措施和方法 （1）. 静电泄漏法 （2）. 静电中和法 （3）. 静电屏蔽法 （4）. 湿度控制法 3）. 失效分析。分析ESD的失效模式、原因及纠正措施建议。 4）. 制订ESD控制大纲计划 5）. 设计保证准则 6）. 质量保证规定 7）. 评审与检查 8）. 建立静电防护系统设施要求 9）. 静电防护的详细要求（见第3条） 10）. 生产过程ESD控制指引 5.1.3 产品全寿命周期的防静电体系框架 5.2 静电防护的主要措施 5.2.1 设计保护电路
电子产品设计与制作技术 优待价：35.82元 定价：39.8元 刘南平 出版社：科学出版社 出版日期：1/1/2009 规格：16开平装340页 光盘：0 本书覆盖知识点多、牵涉的内容广、内容跨度大、理论和实践性极强，内容新颖。通过学习本书能够奠定扎实的综合理论和实践基础，达到“学以致用”的成效。 本书既可作为工科院校相关专业师生的参考用书，亦可供电子工程技术人员参考阅读。 详细名目： 第1章可编程器件
1.1 可编程逻辑器件概述 1.1.1 可编程逻辑器件分类 1.1.2 可编程逻辑器件的差不多结构1.1.3 可编程逻辑器件的编程元件 1.2 gal器件 1.2.1 gal的差不多结构 1.2.2 gal器件要紧性能特点 1.3 isp器件 1.3.1 低密度isp-pld 1.3.2 高密度isp-pld 1.4 cpld器件（复杂可编程器件） 1.5 fpga器件 1.5.1 差不多结构 1.5.2 iob和clb 1.5.3 可编程内部连线（pi） 1.6 isppac器件 1.6.1 isppac器件的结构 1.6.2 pac的接口电路 1.6.3 isppac的增益调整方法 1.7 在系统可编程数字开关ispgds 1.8 在系统可编程数字互联器件ispgdx 1.8.1 ispgdx的结构
1.8.2 ispgdx的应用领域 1.8.3 gdf语法 习题 第2章硬件描述语言vhdl 2.1 概述 2.1.1 硬件描述语言 2.1.2 vhdl语言的特点 2.2 vhdl的差不多结构 2.2.1 实体（entity） 2.2.2 结构体（architecture body）2.2.3 配置（configration） 2.2.4 子程序 2.2.5 程序包 2.2.6 库（lmrary） 2.3 结构体描述方式 2.4 vhdl运算符和保留关键字 2.5 vhdl的类型和属性 2.5.1 对象的类型（objects） 2.5.2 数据类型（datatype） 2.5.3 类型转换（type conversion）2.5.4 属性（attrbute） 2.6 vhdl要紧描述语句