航天器电子产品装联中静电防护技术
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航空电子设备维修中静电危害及防护措施探讨摘要:在航空航天中,集成电路以及高分子材料在相关航空设备中应用比较广泛,相关技术和材料应用,对于促进航空电子设备科学技术含量提升具有重要价值,但是在相关电子设备维修和养护中,静电问题处理具有一定挑战性。
当前,我国对于航空航天安全性关注度比较高,所以必须要切实做好航天电子设备静电预防工作,降低静电带给电子设备和集成电路的不良影响,促进航空航天事业的稳定、安全发展关键词:航空;电子设备;维修;静电引言静电是自然界中的一种客观现象,指的是电子在外力作用下,由一个物体向另一个物体转移,从而导致原物体中的正负电荷出现局部失衡情况,导致静电效应产生。
静电的产生由于不同的物质形态也有不同特点。
物质形态包含3种,即固态、液态和气态。
在不同状态的物体中静电产生的机理也是不一样的,但是就静电的产生过程来看,都是一个接触到电荷转移再到形成偶电层,最后产生分离的过程,因此,在航空维护中,静电防护需要从静电产生的过程来探索对策。
1航空电子设备维修中的静电产生路径1.1摩擦产生静电所有物体本身都带电荷,一般来说,同一物体内的正负电荷是均匀分布的,物体不带电荷。
航空电子设备在维修过程中,可能会有一定的接触和摩擦。
维护工具与电子设备的接触,以及人体衣物与电子设备的摩擦,都可能引起物体内部电荷的移动,导致物体上电荷平衡状态被打破,发生静电。
在维护航空电子设备时,除了直接摩擦产生的静电外,加油、喷漆、除尘相关的电子设备也可能产生静电。
1.2设备本身在飞机运行过程中积累静电,飞机处于运行状态。
这时,飞机与空气之间就不可避免地发生摩擦,导致静电的产生,并积聚在飞机表面。
此外,在飞机起降过程中,飞机底部车轮与地面之间会产生一定的摩擦,也会产生静电。
这些静电也会积聚在相关设备的表面,不能及时释放。
这些静电会通过导体进入电子设备内部,对设备造成一定的电磁干扰。
此外,一些经典的吸附效应也可能导致电子设备表面的灰尘不断堆积,从而加剧静电的产生,导致设备无法正常工作的问题。
静电防护ipc标准
静电防护(ESD)是一种重要的技术,用于防止静电对电子设备和组件造成损害。
IPC(国际电子组装产业联盟)是一个制定电子组装和电子产品制造行业标准的组织。
在这两个领域中,有一些与静电防护相关的IPC标准,其中最重要的是IPC-610和IPC-613。
IPC-610标准规定了电子组件的外观和可接受性标准,其中包括了静电防护的要求。
这个标准涵盖了静电敏感设备(ESDS)的处理、包装和标识,以及在生产过程中需要遵循的防静电措施。
IPC-610还对静电防护区域的设置和维护提出了要求,以确保在整个生产过程中都能有效地防止静电损坏。
另一个与静电防护相关的IPC标准是IPC-613,它是关于电子设备的防静电标准。
这个标准规定了在设计、制造和测试电子设备时需要遵循的静电防护措施,以确保设备在整个生命周期内都不会受到静电的影响。
IPC-613还包括了对静电敏感性分析和测试方法的要求,以帮助制造商评估其产品对静电的敏感程度,并采取相应的防护措施。
总的来说,IPC的静电防护标准对于电子组件和设备的制造和
使用都至关重要。
遵循这些标准可以帮助制造商和用户有效地防止静电对电子产品造成的损害,确保产品的可靠性和稳定性。
因此,在电子行业工作的人员都应该熟悉并严格遵守这些标准,以确保他们的产品能够在静电环境下安全地运行。
空航天科学技术航空电子产品静电防护工作区的建立与管理王作天*(上海海鹰机械厂上海200436)摘 要:航空电子产品为适应小型化、智能化的需要,大量采用了集成电路,而这些集成器件极易出现静电危害事故,静电危害则是航空电子产品修理管理的难点之一。
实践证明,维修电子产品只要在静电防护工作区内进行,产生静电危害的概率将大大降低,因此,建立一个有效的静电防护工作区,并实施系统管理,是减少静电放电、保证航空电子产品修理质量的有效手段。
关键词:静电危害修理静电防护工作区管理中图分类号:V267文献标识码:A文章编号:1674-098X(2022)09(b)-0128-04 Establishment and Management of EPA for AvionicsWANG Zuotian*( Shanghai Haiying Mechanical Factory, Shanghai, 200436 China )Abstract: In order to meet the needs of miniaturization and intelligentization, a large number of integrated circuits are used in avionics, and these integrated devices are prone to electrostatic accidents. Electrostatic hazard is one of the difficulties in the repair management of avionics products. Practice has proved that as long as electronic products are repaired in the electrostatic discharge protected area, the probability of generating electrostatic hazard will be greatly reduced. Therefore, establishing an effective electrostatic protection area and implementing system management is an effective means to reduce electrostatic discharge to ensure the repair quality of avionics products.Key Words: Electrostatic hazard; Maintenance; EPA; Management随着我国航空工业的飞速发展,航空电子产品大量采用集成电路,以期使产品小型化、智能化。
静电屏蔽的原理和应用分析一、静电屏蔽的基本原理静电屏蔽是一种用于减少或防止静电干扰的技术。
静电干扰是由静电产生的电荷积累和电场相互作用引起的,可能会对电子设备、敏感仪器和电路产生负面影响。
静电屏蔽的基本原理是通过采取合适的材料和结构,将电荷引导到地面或其他低阻抗路径上,从而消除或减少静电干扰。
二、静电屏蔽的应用静电屏蔽在许多不同的领域和应用中都起着重要的作用。
下面是一些常见的静电屏蔽应用:1.电子设备和电路:静电屏蔽在电子设备和电路中广泛应用,尤其是在高频和高灵敏度的设备中。
通过给电路和设备添加适当的屏蔽材料和结构,可以减少电磁干扰和静电干扰对设备性能的影响。
2.医疗设备:静电干扰对医疗设备的正常运行可能会产生严重影响。
静电屏蔽在医疗设备中的应用可以有效地减少静电干扰,确保设备的可靠性和安全性。
3.航空航天:在航空航天领域中,静电屏蔽技术被广泛应用于飞机、卫星和航天器等电子设备和系统中。
这些设备需要高度可靠性和抗干扰能力,因此静电屏蔽起着至关重要的作用。
4.汽车和交通工具:在汽车和交通工具中,静电屏蔽可以减少电子设备和系统之间的干扰,并提高整体系统的性能和可靠性。
静电屏蔽在车载音响系统、导航系统和自动驾驶系统中的应用尤为重要。
5.工业设备和生产线:在工业环境中,静电干扰可能会对生产线上的电子设备和机器造成损坏或故障。
静电屏蔽技术可以有效地减少这些干扰,并提高工作效率和产品质量。
三、静电屏蔽的实现方式实现静电屏蔽的方式多种多样,下面是一些常见的静电屏蔽方法:1.使用导电材料:导电材料具有较低的电阻和良好的导电性能,可以将静电荷引导到地面或其他低阻抗路径上,起到屏蔽效果。
常见的导电材料有金属、导电塑料和银胶等。
2.添加屏蔽层:在电子设备或电路板上添加屏蔽层,可以阻隔外部的电磁干扰和静电干扰。
这些屏蔽层可以是金属覆盖层、金属网格或导电涂层等。
3.使用静电屏蔽材料:静电屏蔽材料通常具有良好的导电性能和屏蔽能力。
浅谈新一代运载火箭装配过程中的接地及静电防护摘要:在运载火箭装配过程中,如何防止静电产生的危害是特别重要的一项工作。
静电的产生会直接影响仪器设备安全或产品的性能特性。
结合新一代运载火箭防静电技术要求,通过实践工作经验总结出新一代运载火箭装配中的接地和静电防护的一些注意事项。
关键词:接地静电危害静电防护运载火箭装配引言运载火箭装配中接地的种类多、接地要求严格使得工程技术人员在装配过程中对接地的问题十分重视,尤其是在新一代运载火箭防静电方面显得更加重要。
本文通过对运载火箭装配过程中的接地问题进行阐述,结合静电防护要求提出了新一代运载火箭装配中接地及静电防护的注意事项,为新一代运载火箭装配静电防护提供了参考。
1接地原理、分类及作用1.1接地原理接地一般是指电子设备的外漏、电力系统以及电气设备的某些部分通过导体与大地相连。
通过接地使得“地”作为电路或系统基准的等电位点或平面,但接地也有设备内部的信号接地和设备接入大地两种[1]。
无论是什么样的接地必须要有一个接地网支撑,也就是设施接地网。
设施接地网又叫接地体系统,它是为各种电源、通讯以及其他设备提供到大地的阻抗通路的导电网,是整个设施的近似于大地的参考点,即导体或者导电元器件的电气互联系统。
主要由接地极分系统(地网)、雷电保护分系统、设备故障保护分系统(保护地、设施地)、信号参考地分系统(工艺地、信号地、技术地)四部分组成。
1.2接地分类一般电气接地按照作用可以分为保护性接地和功能性接地。
保护性接地主要有保护接地、防雷接地、防静电接地和防电蚀接地。
功能性接地主要有工作接地、逻辑接地、屏蔽接地以及信号接地[1]。
1.2.1保护性接地防电击接地:为防止电气设备绝缘损坏或产生漏电电流,使得平时不带电的外漏导电部分带电而导致电击,将设备的外漏导电部分接地。
防雷接地:把雷电导入大地,防止雷电电流使得人生受到电击或者财产受到破坏。
防静电接地:将静电荷引入大地,防止静电集聚对人体和设备造成危害。
论电子产品组装中的防静电防护【摘要】静电是一种物理现象,而随着时代的发展,通信技术日新月异,一些集成电路、高分子材料的普遍使用,静电所产生的或明或隐的危害不容忽视。
电子产品中的静电防护,也变的非常重要,为了提高产品质量,需要改善防静电防护措施。
本文从电子产品静电产生的条件,静电的危害及静电的防护方面阐述,提出一些可行性措施,对于电子产品组装过程中的静电防护进行阐述,为以后的电子产品组装中的防静电防护提供参考。
【关键词】电子产品;静电;危害;防护1.前言电子产品是由电子元器件组成,电子的元器件在受静电破坏时,产生的破坏效果也不同。
随着电子技术的不断发展,集成电路的逐步研究,电子产品的生产扩大化以及受需要的程度逐渐加大,电子产品的静电危害也变得越来越明显,从电子元器件的预处理,直到电子元器件的包装完成,都会有静电产生的危害。
电子产品的集成化发展,大规模的集成电路的应用,电子元器件的逐步趋于小器件化、微器件化,使得电子元件对静电的反应更加敏感,更加难以克服。
因此,对电子元器件的组装过程中的静电进行防护,也变得尤为重要[1]。
2.静电概述静电,在生活中很常见,一般情况下是不足危害的。
然而,我们在必要的情况也是很需要对其进行了解,然后制定针对性的方法来防护静电。
静电,其主要的产生原理是和物质的组成成分有密切关系的。
大千世界的所有物质,都是由最基本的原子构成,而原子又包括3大部分,通常情况下,物质是不带电的,这样,我们生活的才相安无事,而当原子里面的电子分布不平衡的时候,物质就会对外表现为带点,也就是通常所说的静电。
静电是一个物理现象,在没有接触电路时,没有太明显的危害,而一旦接触电路,就会产生电流,而产生的放电电流会烧坏导体,造成危害及损失[2]。
3.静电的危害在一般的世界电子工业领域,所出现的产品质量问题,主要是归根于静电问题。
有研究表明,当在产品中加入静电控制程序,将会极大地提高产品的质量和合格率,对使用者的安全增加保障。
航天器电子产品装联中的静电防护技术研究摘要:本文系统地研究和分析了航天器电子产品装联生产过程中静电产生的规律,设计出一套针对其电子产品生产过程中静电和静电放电防护技术体系,并制定了切实可行的防护措施,为进一步制定和建立一整套航天器研制过程中的防静电工作大纲和总体防静电检验规范奠定了研究基础。
关键词:航天器电子产品装联过程静电预防措施
航天器电子产品是构成航天器的部件中数量最多的、最主要的产品之一,其可靠性直接关系到航天器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, 本课题旨在研究建立一整套在电子产品生产过程中的全方位防静电系统,并探讨出切实可行的防护措施。
一、在航天器电子产品装联的生产过程中,关键是预防和控制静电对电子元器件的损害,因为元器件的损坏直接影响着航天器本身的质量与可靠性。
为了预防静电对航天器电子产品的损害,在生产制造中,必须先从电子装联加工全过程里存在着的所有静电源进行排查入手,有针对性地建立建全防护措施和各种规章制度。
为此,需要做如下现场测试:1.人体带电模型试验:模拟积累有静电的人体在接触到元器件时,电荷通过元器件放电引起的击穿现象。
通过试验得出结论,尽管目前电子元器件本身的静电防护能力已经有了很大的提高,但人体所带的静电还是足以能够对静电敏感元器件造
成损害;2. 器件带电模型试验: 这个试验是用来模拟元器件的封装、引线架等由于摩擦带电,再通过器件引线放电,引起的击穿现象。
所以,在电子装联生产过程中,人手或通过金属工具触到器件的引线,受到损伤的则是器件的内部结构,因此必须严格工艺纪律与操作规程;3. 批生产抽样试验:这个试验是通过同一生产单位、同一生产批次的产品,由于工艺的差异,造成产品静电放电敏感度的不同的试验。
得出的结论是,必须把批生产工序中共性的防静电操作要求与方法写入工艺文件之中;4. 潜在缺陷试验:这个试验的目的是通过单次或多次低于器件静电放电电压敏感度的放电试验,确定静电放电潜在缺陷失效的机理对其寿命的影响。
潜在性失效的器件,不可能通过筛选剔除,只能采取有效的静电防护措施,以预防遭受静电放电损伤;5. 人在不同运动方式时产生静电的测量试验以及人在翻动纸制文件时产生静电的测量试验:人体所带的静电,大都是通过摩擦、传导和感应等方式起的电;6. 环境湿度对静电的影响试验:试验数据表明,环境干燥时,静电电压的影响会上升一个数量级,但由于产品质量和安全的需要,通常湿度rh
值控制在30-75%的范围内。
二、现场静电源的排查。
电子产品生产过程中最主要的静电源是人体,所以在对整个生产过程中的静电实施预防时,重点针对的目标也是围绕着人的活动着手进行研究;其他种类的静电源主要指工作环境、工作场地和工作设施三方面,即厂房里整个立体空间内所有的物质和设施。
三、静电的预防与控制。
综合目前国内外静电防护技术的手段,我认为可按照以下八字原则来进行:抑制、屏蔽、疏导、中和。
即:①抑制静电的产生;②屏蔽静电感应;③疏导、泄放已经产生的电荷;④中和难以泄漏的电荷。
以此为方针建立起一个全方位、立体化的静电防护系统。
四、静电防护系统设计。
对于电子装联生产厂房的防静电设计,我认为要建立全方位、立体化的防静电环境,主要包括esd门禁系统、地线系统、地面、墙壁和门窗、其他系统、建立工位crt显示系统等几个方面的设计。
1.首先是esd门禁系统,主要包括有
en625(腕带及人体放电通路记录器)、en752(人体对地综合测试仪)、en648(接口转换器rs485转换为rs232)、en630(读卡器格式转换器)。
其主要工作原理是:当人员读卡进行身份验证以后,en625提示需要进行的测试,人员在en752上进行要求的测试,当测试结果都满足要求(safe)后,en752向en625发送一个确认信号,再由en625向电子门锁发送响应信号,门锁打开。
当测试结果low或high时,en752声、光报警并向en625发出一个信号,en625会提示人员某项测试的结果;2.地线系统(电子地)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. 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(大理石、陶瓷)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,我设计的地面是采用铺设pvc防静电地板;4. 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;5. 窗帘用防静电布制成,窗帘杆同样要采用硬接地的办法接地;6.其他防静电设计:设施(工作台、工作椅、存放架、储物盒、离子风机、腕带等)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(qj2177-91,1991.2);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(印制电路板、机箱)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。
五、智能化、数字化的环境监控系统设计。
我国标准中规定电子产品加工厂房温度应该保持在25±5℃,相对湿度在30-75%之间,目的是防止静电放电造成敏感器件损坏。
对精密产品安装场地的洁净度规定不低于10万级。
根据标准要求,采用模数化设计的zk组合式空气处理机,来实现送风、制冷、加热、加湿、空气净化、消音等多种空气处理的功能。
它的风量范围为4000—200000m3/h,风机最高静压可达2000pa。
另须配备烟雾净化系统。
六、防静电安全生产措施制定主要包括六个方面:区域严格划分、人体正当防护、完善包装运输、控制文件资料、操作标准规范和定期检测培训。
本课题提出的电子装联厂房的防静电改造方案已经在中国空间技术研究院得到了应用,在我院控制与推进事业部电子车间被分阶段实施,第一阶段改造后通过对厂房各分系统的全面测试与效果检验,证明了本系统对产品安全和现场人员安全都达到了预期的目的。
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