ESD标准最早源于各国军标和企业标准,主要的ESD标准组织包括国际电工委员会IEC、美国静电放电协会ESDA、美国电子工业联合会EIA/JEDEC、汽车电子工业协会AEC、美国电气电子工程师学会IEEE。
早期标准在20世纪60年代就已形成,主要标准基本一致,进入21世纪后,ESD体系及ESD控制方法标准及认证工作逐步展开。
当前新标准的发展以ESDA为主。我国的ESD标准工作起步略晚,20世纪90年代起开始出现一些分散行业标准。
01
国际标准 IEC ESD
IEC中主要负责ESD标准是TC101,其成立于1996年,致力于静电学领域的标准化。
工作范围:
1)评估静电放电的发生、保留和耗散的测量方法;
2)确认静电放电作用;
3)以测试为目的的静电现象模拟方法研究;
4)规法用于降低或消除静电危害的程序、设备和材料,或控制区域内的设计和操作;
5)评估相应材料上静电放电的发生、保留和耗散,指定测试方法和设备;
TC101标准基本编号为61340。核心标准为61340-5-1,规定了ESD体系的管理和技术要求。最新版本为2007年发布,其仅从框架和技术指标对ESD体系系统做了要求,实际操作手法通过标准61340-5-2提供指导,这样其认证标准的特性已经呈现出来。
主要标准——电子设备防护
1)电子设备防护一般要求 IEC61340-5-1;
2)使用指南 IEC61340-5-2;
3)封装性能和要求分类 IEC 61340-5-3;
4)耗散率 IEC1340-2-1;
5)充电率 IEC/TR61340-2-2;
6)电阻率 61340-2-3。
产品标准——实验方法
1)地板 61340-4-1;
2)鞋袜 61340-4-3;
3)鞋靴与地板 61340-4-5;
4)腕带 61340-4-6;
5)电离 61340-4-7;
6)箱包 61340-4-8;
7)服装 61340-4-9。
静电感应模拟方法
1)人体模型 61340-3-1;
2)机械模型 61340-3-2。
电磁兼容性EMC
1)静电放电抗扰实验 61000-4-2。
02
美国ESD标准 IEC ESD
美国军用电子产品从1970年开始实施静电防护控制,共发展出13项MIL标准。美军ESD防护性能指标标准总共有3个版本,最新版本是MIL-STD-1686C(1995)。EIA和ESDA的标准完善了美国军用标准。
电子设备静电控制标准
1)控制手册 MIL-HDBK-263 ;
2)控制大纲 MIL-STD-1686C;
3)工作站 MIL-PRF-87893;
4)包装手册 MIL-HDBK-773;
5)标识-储运 MIL-STD-129;
6)标识-元器件 MIL-STD-1285。
包装
1)可密封柔韧性阻隔材料 MIL-PRF-81705;
2)导电可密封软塑料薄膜和包装袋 MIL-P-82646;
3)电气与电子设备等包装 MIL-E-1755;
4)包装、套管和管子内包装 MIL-DTL-117。
静电敏感度测试
1)分级与测试方法 MIL-STD-750;
2)分级与测试方法 MIL-PRF-19500;
3)分级与测试方法 MIL-STD-883。
03
ANSI/ESD标准
ESDA成立于1982年,为一个专业的自愿组织,其职责是在国际电工委员会静电学领域代表美国。其标准项目分为4种类型,分别为S-标准(standard)、STM-标准测试方法(standard test method)、SP-标准实践(standard practice)和TR技术报告(technical)。
当前已发布35项标准和22项技术报告。主要分为ESD控制程序、工作环境静电防护、人员用静电防护装备、电子产品防静电包装、设备测试模型机方法等5大类。核心标准为ANSI/ESD S20.20,它规范了电子元器件及电子设备行业在制造、处理、装配、安装、包装、服务、测试、检验等过程中建立、实施和维护静电放电的控制方案,已成为国际通用的建立ESD防护体系的规范性的指导标准。
ESD控制程序
1)控制大纲 ANSI/ESD S20.20;
2)控制手册 ESD TR20.20;
3)符合性验证 TR53-01-06;
4)标识 ANSI/ESD S8.1;
5)术语 ESD ADV 1.0;
6)洁净室 ESD TR55.0-01-04;
7)设计测试 ESD TR18.0.01-11;
8)工作站 ESD ADV 53.1;
9)模拟验证 ANSI/ESD SP14.1;
10)不确定性 ESD TR 14.0-01-00。
产品包装
1)表面电阻 ANSI/ESD STM11.11;
2)体电阻 ANSI/ESD STM11.12;
3)二点电阻测量 ANSI/ESD STM11.13;
4)包装袋 ANSI/ESD STM11.31;
5)包装材料 ANSI/ESD S541;
6)摩擦电荷积累检测 ESD ADV 11.2。
工作环境防护
1)接地 ANSI/ESD S6.1;
2)座椅 ANSI/ESD STM12.1;
3)工作台面测量方法 ANSI/ESD S4.1;
4)工作台面耗散性 ANSI/ESD STM4.2;
5)接地机制 ESD TR4.0-01-02;
6)电焊/去焊 ESD STM 13.1;
7)电烙铁 ESD TR 13.0-01-99;
8)100v以下的测量方法和ESD控制 ESD TR10.0-01-02;
9)自动取放设备 ANSI/ESD SP10.1。
人员静电防护装备
1)电离 ANSI/ESD STM 3.1;
2)定期检验 ANSI/ESD SP3.3;
3)测量方法 ESD TR3.0-01-02;
4)服装抗静电性能 ESD STM2.1;
5)服装标准通则 ESD TR2.0-01-00;
6)服装危害 ESD TR2.0-02-00。
手套和指套
1)要求 ESD TR15.0-01;
2)测试方法 ANSI/ESD SP15.1。
鞋类和鞋类系统
1)电压测量 ANSI/ESD STM97.2;
2)电阻测量 ANSI/ESD STM97.1;
3)鞋-脚带 ESD SP9.2;
4)抗静电性能 ANSI/ESD STM9.1。
腕带
1)腕带 ANSI/ESD S1.1;
2)腕带监测 ESD TR 1.0-01;
还有其他一些标准关注人体模型、机器模型和带电设备模型,在此不一一赘述。
04
美国电子工业协会(EIA)标准&其他
其主要标准为JESD 625-B,为EIA和JEDEC联合制定,成为集技术、培训和质量认证的基础标准,绝大多数与ANSI/ESD接轨。EIA/E\JEDEC发布的ESD相关标准共计12项,应用较少,不一一赘述。
汽车电子协会AEC主要关注车载电子部件的可靠性及性能指标标准化为目的的团体,是为汽车电子工业元器件提供质量标准和质量认证的组织。美国电气电子工程师学会IEEE主要针对电子设备静电放电ESD实验方法、环境特征、评价方法等方面。在2001年后,IEEE基本没开展ESD领域的标准化工作。国际标准化组织ISO在静电相关领域的标准化侧重于橡胶、地毯、汽车、航天等领域的抗静电特性及实验方法,总计标准8项。
05
国内相关标准
国家标准(GB,GB/T)
GBJ79-85 工业企业通信接地设计规范
GB1410-89 固体电工绝缘材料体积电阻率及表面电阻率实验方法
GB2439-81 导电和抗静电橡胶电阻率(系数)的测定方法
GB2887-89 计算机场地技术条件
GB4385-1995 防静电鞋、导电鞋技术要求
GB4655-84 橡胶工业静电安全规范
GB6539-86 轻质石油产品电导率测定方法
GB6833.3-87 电子测量仪器电磁兼容性试验规范静电放电敏感试验
GB6950-86 轻质石油产品安全禁止电导率
GB6951-86轻质油品装油安全油面电位值
GB9228-88静止型放射性静电消除器
GB11210-89硫化橡胶抗静电和导电制品电阻的测量
GB12014-89防静电工作服
GB12158-90防止静电事故通用导则
GB12582-90液态烃类电导率测定方法(精密静电计法)
GB/T12703-91纺织品静电测试方法
GB13348-92液体石油产品静电安全规程
GB/T13926.2-92工业过程测量和控制的电磁兼容性静电放电要求
GB/T14288-93可燃气体与易燃液体蒸汽最小静电点火能测定方法
GB/T33555-2017洁净室及相关受控环境静电控制技术指南
GB/15463-1995静电安全名词术语
GB50174-93电子计算机房设计规范
国家军用标准(GJB)
GJB/Z25-91电子设备和射束的接地、搭接和屏蔽设计指南
GJB/Z86-97静电放电防护包装手册
GJB/Z1050-1998电子产品防静电放电控制手册
GJB736.1-1990火工品试验方法电火工品静电敏感度试验
GJB1649-1993电子产品防静电放电控制大纲
GJB2527-95弹药防静电要求
GJB2605-96可热封柔韧性防静电阻隔材料规范
GJB3007-97防静电工作区技术要求
航天行业标准
QJ1211-87 航天系统地面设施接地要求
QJ1693-89 电子元器件防静电要求
QJ1875-90 静电测试方法
QJ1950-90 防静电操作系统技术要求
QJ2846-96防静电操作系统通用规范
兵器行业标准
WJ1695-87黑火药生产静电安全规范
WJ1912-90电火工品生产防静电安全规范
WJ1913-90弹药装药装配生产防静电安全规范
化工行业标准
HG/T23002-92 化工企业静电安装检查规程
邮电行业标准
YD/T754-1995通信机房防静电通则
电子行业标准(SJ,SJ/T)
SJ/T10147-91 集成电路防静电包装管
SJ/T10533-94 电子设备制造防静电技术要求
SJ/T10630-95 电子元器件制造防静电技术要求
SJ/T10694-1996电子产品防静电系统测试方法
SJ/T11090-96《电子工业用合成纤维防静电绸性能及试验方法》
SJ/T11159-1998地板覆盖层和装配地板静电性能试验方法
SJ20154-92信息技术设备静电放电敏感度试验
SJ/T10796-2001防静电活动地板通用规范
SJ/T11236-2001防静电贴面板通用规范
SJ/T11294-2003防静电地坪涂料通用规范
SJ/T11277-2002防静电周转容器通用规范
SJ/T31469-2002防静电地面施工验收规范
06
主流体系标准总结
*ANSI/ESD S20.20
标准制订:美国静电放电学会(ESDA)
*IEC61340-5
标准制订:国际电工协会(International Electrotechnical Commission)
以上两个标准体系,相互交融,当前主要以S20.20为主,也只有S20.20的发行方ESDA开展了体系认证工作。