干燥环境对电子器件的影响

　　在我国西北大部分地区，秋冬季节气候寒冷干燥，电子器件长期处于干燥环境下，而干燥环境对微电子器件影响较大的问题却没有引起人们充分重视。本文主要介绍了干燥环境的概念，干燥环境对电子器件不良影响，重点是干燥环境产生的静电对电子器件的危害，详细介绍了降低干燥环境对电子器件损伤的应对措施，阐述了防静电知识如何在实际工作中运用。

　　在我国西北大部分地区，秋冬季节气候寒冷干燥，电子产品处于干燥环境中故障率明显提高，为保证电子产品正常运行，对电子器件使用维护提出了更高的要求。

　　1干燥环境的概念

　　据卫生部颁发的《GB/T18883-2002室内空气质量标准》对健康人居的湿度指标建议为：夏季40%～80%，冬季为30%～60%，接近或超过上限为潮湿，接近或低于下限为干燥。现实工作中，大部分电子器件正常储存、工作环境的相对湿度为30%～70%，因此相对湿度长期低于30%的环境可以认为是干燥环境。

　　2干燥环境对电子器件的影响

　　(1)使电子器件材料变脆。干燥环境会使电子器件材料水分蒸发，造成电子器件材料脆化开裂，使电子器件断路或短路，进而影响电子产品整体使用。

(2)产生静电。产生静电是干燥环境对电子器件损坏最大的影响。一是吸附灰尘，会改变线路间的阻抗，降低器件绝缘电阻，影响器件的功能与寿命。在静电库仑力的作用下，空气中的灰尘、油污等悬浮粒子，被吸附到电子器件上形成一层污垢膜。

(3)从而导致电路工作时产生的热量不能正常散发，破坏了电气设备的绝缘强度、严重影响电子器件稳定性，使其功能受损或下降，在线路过电压或电气操作过程中极易造成电气击穿短路事故。

而粘附在电路板元件引脚间的灰尘，会与电路板本身形成“微电路”，极易引起误触发或短路，进而造成电子器件整体功能失效;二是静电释放破坏，造成电子元器件不能工作。

在干燥环境中人活动所产生的静电可达几千伏到几万伏，而大部分元器件工作电压只有几十伏，所能承受静电破坏的电压为几百至几千伏，所以干燥环境产生的静电电压有很大可能对电子元器件产生破坏;三是静电释放产生的电磁场幅度很大(达几百伏/米)，频谱极宽(从几十兆到几千兆)，由电磁干扰对电子产品造成干扰甚至破坏。

据统计，日本的微电子产品报废损失中有70%是因为静电放电造成的，这是因为微电子器件中集成度越来越高，刻线宽度越来越窄，很容易由于静电放电造成击穿。

由于静电放电的干扰，也会造成失真、噪音、失控、乱码等危害，这是对复杂电子元器件装备，在使用中有非常严重的危害。在实践中，静电释放是造成电子器件损伤的最常见和最主要原因。

　　3降低干燥环境对电子器件影响的应对措施

　　(1)增加室内湿度。室内保持一定的湿度，让电荷随时放出，可以消除室内表面积聚的静电荷，从而达到防静电的效果。主要有两种方法：一是通风对流增加室内湿度，此种方法要求室外环境湿度要大于室内湿度。二是配备专用的加湿设备对工作环境进行加湿，加湿过程中要密切关注湿度指示，防止湿度过大对产生不利影响。

(2)降低静电对电子器件的损害。主要从控制静电产生和控制静电消除两方面入手。第一种方法是接地，最简单又最可靠的办法是用导线把设备接地，这样可以把电荷引入大地，避免静电积累。接地对于减少在导体上产生的静电荷是非常重要的，因此，在实际工作中，接地线乱接或不接的现象要及时整顿，充分提高认识。人体是导体，也是静电的主要发生和发源地，必须要减少在人身上产生的静电荷。控制人体静电，主要借助的是释放静电和屏蔽静电。

一是利用防静电地面、防静电鞋等，使人体与大地形成组合接地，人体产生的静电可以有效释放。

二是正确穿着防静电工作服或纯棉质地的工作服，使防静电服与人体皮肤接触，可以有效降低由于人体运动而产生的电荷积累。第二种方法是隔离。

主要是在储存和运输中隔离电子器件和元件，使其从带静电物体或带静电场中隔离出来，从而有效降低静电对电子器件的影响。隔离可以通过从绝缘体中隔离或者限止进入电子器件工作区域来实现。

静电荷不能进入由导体材料或导体层做成的容器，这个效应被称作法拉第杯效应。在干燥环境中储存和运输电子器件，确保有近似法拉第杯特性的容器如金属袋、导电袋被使用，可以携带表面上的静电并且在打开之前将静电移走，使电子器件从静电释放击伤中隔离出来。

第三种方法是中和。对于接地和隔离不能从绝缘体中释放的静电，只有通过中和释放。

从绝缘体中中和或移走在干燥环境中产生的电荷，称之为电离。离子是存在于空气中的简单带电物质，是由于自然能源物质产生的，包括太阳光、照明、露天火焰和辐射等。离子发生器使用高压产生一个平衡的混合带离子，用风扇帮助离子漂移到物体上或区域里中和。

离子化可以在几秒钟内中和在绝缘体上的静电，可以减少潜在引起的危害。离子化不能替代接地或隔离，仅减少静电释放发生事故的可能性或风险。

　　4结语

在现实生活中，人们更多关注的是潮湿对电子器件产生的不利影响，却忽视了干燥环境对电子器件的损伤。防止干燥环境对电子器件产生影响，预防是特别重要的一项措施。

我们必须认识到在电子器件干燥环境中所受到的威胁，充分认识防静电的重要性和静电产生的原因主动采用防护技术。尤其重要的是理解、认识并适应他们，这比任何控制环节都重要。

　　作者：崔宏福　孙柏峰 来源：中国科技纵横 2015年23期