由于SCl5D成立不久,至今尚未制訂出正式標準。下列標準目前正在積極制訂中:
1)秘書處文件15D(sec.)3《利用直接測量靜電荷耗散率的方法測試絕緣和靜電耗散材料及其表面》。1994年3月,又發出15D(sec.)31號文件,決定調整WGl(工作組),并在15D(sec.)3號文件基礎上起草標準《測定材料與表面耗散靜電荷能力的試驗方法》。
2)秘書處文件15D(sec.)4《摩擦靜電效應的評定》。1994年3月,又發出15D(sec.)32號文件,決定調整WG2,并在15D(sec.)4號文件基礎上起草標準《摩擦靜電特性的評定》。
3)秘書處文件15D(sec.)3《裝配地板和地板覆蓋層的靜電效應特性化的試驗方法》。1994年3月,又發出15D(sec.)33號文件,決定調整WG3,并在15D(sec.)13號文件基礎上起草該標準。
4)1994年3月,發出15D(sec.)34號文件,決定調整WG4,并在在15D(sec.)22號文件研究題目的新工作項目的建議范圍內,起草標準《用于控制靜電的材料的電阻率測量》。
5)1994年3月,發出15D(sec.)35號文件,組建WG5,決定在歐洲標準EN100015及其修訂本和47(德國)794號建議(靜電敏感器件規范——機械模型試驗方法)和47(sec.)1330(敏感電子器件的防護)委員會草案基礎上,與TC47協作起草標準《抗靜電電子器件防護的通用要求》。
現在,SCl5D的工作進展很快,活動也頻繁,例如1993年6月在德國法蘭克福召開工作會議,1994年7月又在倫敦舉行工作會議,而且議程充實,除考慮5個工作組和3個特別工作組(分別為電子學ESD模型、易燃性模型和離子發生器)的專題報告外,還要討論修改其重大決策部分和與其他委員會協作等事宜。遺憾的是,目前國內與SCl5D對口的歸口單位尚未確定,故對其工作文件缺乏有組織的研究。
由TC15制訂的IEC1087(1991)《評定帶電表面放電的導則》,由SCl5A制訂的IEC-93(1980)《固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率的試驗方法》(已等效采用為GB1410—89)對材料靜電性能測試也具有指導意義。
5.IEC/TC47半導體器件技術委員會。
從靜電防護角度來說,該TC所負責的技術領域內產品的一部分——靜電敏感半導體分立器件和集成電路——屬于靜電防護的重點對象。因此,該TC早就對防護靜電標準予以關注。1982年,發布了IECl47—OF正式標準,是對IECl47-0《半導體器件基本額定值和特性及測試方法的基本原理弟0部分:總則和術語》(1966)的弟6次補充,規定了防靜電要求和符號標記。
1983年,TC47對其已發布的標準重新作了整頓修訂,IEC147-0及其歷次補充后由統一的版本IEC741-1《半導體器件——分立器件和集成電路弟1部分:總則》所代替。可惜的是,此份基礎性的標準發布已10年有余,終因國內各有關方面協調工作銜接欠妥,至今尚未轉化為國內標準。
近些年來,TC67相繼有的靜電標準文件出臺,現介紹2份主要標準:
1)47(c.o)1246號文件《靜電敏感器件對短時電壓脈沖敏感的電子器件的試驗方法》,于1992年4月被各國家委員會表決通過后,已于1993年10月作為IEC747—1(1983)的弟2次補充標準正式出版成為其弟9章弟3條。
此試驗方法適用于MOS器件和微波半導體器件,旨在確定器件的內防護適應性,以利于指導設計。為了模擬器件因日常操作引起的靜電放電危害,標準中給出了兩個試驗電壓,高壓為2000V,目的是確定器件是否達到需要特殊的操作預防措施并使用規定的標記和符號的程度,低壓為500V,目的是確定器件內部防護能否滿意地經受住即或采取特殊的操作預防措施后仍存在的靜電放電水平。
上述電路與整機靜電放電試驗電路原理相同,但電路元件數值不同。增加了開關S2,其作用是確保被試器件在裝卸時的可靠。
2)TC47(c.o)1330《靜電敏感器件的防護》,于1993年6月出臺,送各國家委員會進行評論。
本標準旨在幫助敏感器件的使用者掌握靜電防護的要領,包括操作、標識、責任、培訓和檢查等各個方面,以建立可靠的靜電防護控制系統;同時,它還提供設計、材料選擇、工作區、各種器具、地面、服裝等工作或性能方面的要求及包裝、檢查、試驗等的程序和方法。
這份標準,內容較充實,系統性強,涉及到敏感器件靜電防護問題的方方面面,尤其對靜電防護區的工作要求規定嚴密而細致,并附有示意圖,這對需要建立靜電防護場所的局部環境很有現實指導意義。
當然,按照IEC文件的形成過程,它還處在CD文件(委員會草案)階段,正式發布還需時日,但并不因此而降低其指導意義,對它的及時轉化很有必要,否則等到正式標準出臺后再行轉化采用,可能影響工作。
一、MIL防靜電標準制訂簡況
本文部分已經提到,美國軍(用電子產品防靜電控制工作始于七十年代初期,積數年經驗后于1980年發布丁DoD—STD—1686《電氣和電子零件、組件與設備(電氣觸發引爆裝置除外)的靜電放電防護控制大綱》,1988年修訂為MIL—STD—1686A(已等效轉化為我國軍(用標準,GJB1649-93,1992年又修訂為1686B)。該標準涉及對易遭靜電損害的電氣電子零件在設計、試驗、檢查、維修、制造、加工、裝配、安裝、包裝、貯存等各個環節在制訂和實施靜電放電控制的的要求,及對執行這些要求的情況進行檢查和評審。本標準適用于靜電敏感電壓小于16000V的三類電子產品;I類為0~1999V;Ⅱ類為2000~3999V;Ⅲ類為4000~15999V。在標準附錄中給出了通過試驗確定產品敏感類別的準則和程序。
為了實施此項控制大綱標準,國防部于此標準發布的同時,即1980年5月2日又配套發布了DoD—HDBK—263《電氣和電子零件、組件與設備(電氣觸發引爆裝置除外)的靜電放電防護控制手冊》(尚未轉化為我國標準),它為制訂、實施和監督靜電放電控制計劃提供指南,重點包括鑒別電氣和電子零件、組件與設備上靜電放電的起因及后果;靜電放電的控制的預防措施對靜電放電防護材料和設備的選擇與應用考慮;靜電放電防護工作區相接地工作臺的設計與構造;靜電敏感產品的操作、處理、包裝和標志;人員培訓計劃的制定;靜電放電防護工作區及接地工作臺的鑒定等。該手冊標準于1991年2月進行了修訂,現行有效版本為MIL—HDDK—263A。
手冊的特點是指南性質,所提供的數據、資料詳細,可操作性強。例如該標準對于靜電起因、摩擦起電系列、靜電敏感產品的失效類型和失效機理與特征等,都有詳細的描述;在靜電放電試驗方面,它認為操作者的人體本身是損壞敏感產品的主要靜電放電源,故而提出了人體放電模型的概念,建立了人體放電模擬電路,并依據大量試驗統計數據,確定模擬電路中使用的模擬人體電容為100pF,模擬人體電阻為1500Ω,并對此給予了必要的理論論證,認為這是一個合理的、標準化的試驗電路。
總之,MIL—HDBK—263A提供了實施MIL—STD—1686A所必需的各種信息與數據。
隨著高分子材料的發展,新型包裝材料的應用和經驗的積累,以及產品的微小型化趨勢,包裝對靜電敏感產品的影響愈加顯著。美國國防部于1990年5月發布了MIL-HDBK—773《靜電放電防護包裝》軍標手冊。該項標準是產品在包裝、運輸、貯存和裝配加工過程中,從產品傳遞的角度來考慮靜電敏感產品的防護問題。事實上,它也是與MIL—STD—1686A配套使用的一項標準,只不過側重在為包裝運輸方面提供所必需的資料和數據。同時它還為有關防靜電包裝材料的使用提供了具體的指南,因而可操作性極強。
除上述三項標準外,在MIL標準體系內還有許多材料方面的規范和測試方法標準,在此不再一一贅述。
二、國內防靜電標準制訂簡況
近幾年來,電子產品防靜電標準工作已有一定的進展。航天系統、電子產品工藝標委會、無線電干擾標委會都相繼組織人員制定標準。現已發布的標準有:GB12059-89《電子工業用合成纖維防靜電網性能及試驗方法》、GB/T13926.2—92《工業過程測量和控制裝置的電磁兼容性靜電放電要求》,SJ20154-92《信息技術設備靜電放電敏感度試驗》、QJ1875—90《靜電測試方法》、QJ1693—89《電子元器件防靜電要求》、QJ1950-90《防靜電操作系統技術要求》等。正在制訂的標準備電子元器件制造防靜電技術要求、電子設備制造防靜電技術要求、新型防靜電裝飾板、集成電路防靜電保護劑規范、柔軟性防靜電可熱封阻隔材料等。從總體上看,這些標準項目尚缺乏統一的規劃與安排,因而系統性不強。
三、關于電子產品防靜電標準化工作發展的思路
本文部分已經談到,系統性是電子產品靜電防護工作的一大特點,鑒于此,靜電防護工作應從系統的總體入手,研究其標準綜合體的組成和各項標準適用范圍的界面及其內在聯系。采用先進的標準化工作的組織方式,也就是用綜合標準化方法來處理防靜電標準化問題,是當前首要解決的問題。這不妨從以下幾方面開拓思路:
1.消化吸收國際和國外標準。
國內防靜電標準化工作的開展還遠遠趕不上工業發達國家,許多問題尚未被認識,所以,消化吸收國際和國外先進標準是提高我國標準水平的捷徑。凡國內適用的標準應予以安排轉化,轉化本身是一個深入分析、對照和研究的過程,對于國外同樣標準中不一致的條款,如關于“抗靜電材料”的定義,IEC801-2規定為表面電阻率為105~1011歐姆每方;DoD—HDBK-263的規定是把材料分為“靜電耗散材料”(表面電阻率為105~109。歐姆每方)和“抗靜電材料”(表面電阻率為109~1014歐姆每方);IEC/TC47(c.o)1330則規定“抗靜電材料”屬于不能按電阻率分類的材料,只能定性為“當相對摩擦或從相同的或其他類似的材料分離時,呈現少電荷生成特性的材料”,我們應當通過分析研究選用,而不宜盲目套用。其他類似問題亦如是。
2.實施一體兩類的標準制式。
電子產品防靜電標準化工作應作為一個完整的體系去對待,綜合地考慮各方面、各環節的標準化需求,在考慮其標準綜合體選擇、配置標準時,凡可軍民共用的標準,例如術語標準和一些材料方面的標準,只制定一種標準,或民標或軍標,以減少重復。另外,鑒于關貿總協定復關在即,民標要靠向IEC,以利產品出口。這樣,從標準結構安排、防靜電警告符號、技術內容、技術水平等都力求與IEC保持一致。然而,MIL標準的權威性已為各國公認,并且事實上已是國際間軍貿或軍(工技術協作合同的依據,所以軍標從結構設置到警告符號同樣需要與MIL標準一致。于是,出現了兩類不同的標準合編,形成了一體兩類的標準制式。至于防靜電標準,IEC標準是所有的內容歸于一個標準之中;而MIL標準則是將要求性規定與資料性手冊分開,按兩個標準的形式出現。因而為了與國際和國外先進標準相對接,一體兩類制式標準是必要的。