电子制造企业的ESD管理系统应用研究

邱少林

摘要本文通过介绍电子制造企业S公司ESD测试与门禁系统的相结合，以及S公司自己开发的ESD测试与查询系统协助公司ESD管理的案例，希望从信息技术方面为企业电子制造过程中ESD防护提供一些参考。

关键词ESDESD管理系统数据库ESD被保护区域

中图分类号：TQ056.2+2 文献标识码：A

一、ESD的产生及对电子产品的危害

静电是物体表面的静止电荷，在我们的日常生活中，静电无处不在，我们的身体上和周围的环境中就常常带有很高的静电电压。在正常情况下，物体中所带的正电荷和负电荷保持平衡，所以物体保持电中性；但是，物体在接触、摩擦、分离、感应、电解等过程中，发生电子或离子的转移，正电荷和负电荷在局部范围内失去平衡，就形成了静电。

当物体表面的静电场梯度大致一定的程度，正电荷和负电荷发生中和，就出现了静电放电（ESD，Electro-Staticdischarge）。静电放电具有电压高、电量低、电流小、作用时间短的特点。静电放电引起的元器件损伤是电子制造业中最普遍、最严重的危害之一。所以，电子制造企业必须要做好静电放电的防护和管理工作，以尽量避免在生产过程中因静电放电造成对电子器件的损伤，和对产品质量的影响。

二、ESD防护要求

美国国家标准学会和静电放电协会制定了一系列关于静电放电的防护标准，例如，ANSI/ESDS1.1，规定了防静电手腕带标准，ANSI/ESDS1.1，规定了防静电工作服标准，ANSI/ESD20.20定义了ESD防护的控制要求，ESDSP9.2，定义了鞋类-脚部接地装置的电阻特性。

依据这些标准，电子制造企业根据企业的实际情况，制定相应的ESD防护体系和措施，例如：工作场所的地面、作业台面、座椅等等都需要符合防静电要求并接地，并且需要定期检测和维护；一年一度的ESD培训和考核，并且只有考核合格的人员才允许进入生产区域；员工进入ESD作业区域作业，需要穿戴防静电服装、防静电手腕带和防静电鞋或防静电脚带，并通过ESD测试；运输ESD敏感器件需要使用ESD保护袋和ESD保护周转箱；ESD敏感器件与非ESD敏感器件应该隔离放置；对于不清楚是否为ESD敏感的器件，一律以ESD敏感器件对待。

为保护电气和电子零件、装配和设备，S公司制定了ESD控制方案的标准操作程序文件。所有的公司员工和外来人员，都必须遵守该文件规定的ESD防护和管理规范。

三、S公司的ESD管理系统

为了确保每一位进入ESD被保护的区域内的人员都符合ESD标准，所有人员都需要经过ESD测试，并且只有测试合格后才允许进入进入生产区域。

对于进入生产区域的非生产人员，可以通过安装在各个通往生产区域的安全门处的3M静电测试设备测试静电手腕带、静电鞋/静电脚带的电阻值，并与门禁系统相连系，只有符合静电标准，才允许开门进入。对于生产操作人员，则需要在分布在生产区域的ESD测试站点测试通过后才允许上岗作业，测试结果会保留在ESD系统数据库内，ESD稽核人员与生产线领班、主管会及时查询各个班次作业人员的ESD测试结果，以杜绝ESD测试不合格者上线作业。

（一）ESD测试系统。

S公司的ESD测试系统，是由公司IT和测试部门共同开发的一套ESD测试系统。硬件包括电脑、测试台、卡钟、ESD测试主板，测试台上有手腕带和静电鞋/静电脚带测试接口，并与测试主板相连接；测试主板与电脑通过打印口相连接，将ESD测试数据传送到电脑；卡钟通过串口与电脑相连接，将被测试人员的识别卡卡号信息和测试时间等信息传送给电脑。

软件方面，开发平台为WindowsXP，VB6，数据库为SQL2005。ESD数据库中包含三张表单，分别为Employee表单，用于登记所有需要测试ESD的员工信息；ESD_TST表单，用于记录所有的测试记录；User表单，包含用户名、用户权限和登录密码，用来管理ESD查询子系统的访问权限，分为普通用户和管理员。

员工测试ESD的时候，站上测试台，左右脚分别踏上测试台上的金属面板，并将静电手腕带插入手腕带测试接口，然后刷卡，系统获取卡钟采集的员工卡号，并验证员工信息、开始测试，并将测试结果保存在数据库ESD_TST表单中，只有静电手腕带、左脚和右脚都测试合格，才算通过ESD测试；如果员工信息不存在于Employee表单中，则提示员工信息不存在，无法测试，需要报告给领班，请ESD管理员处理。

（二）ESD查询系统。

ESD稽核部门人员和生产作业部门的主管，需要每个班次及时检查每个操作员工的ESD测试情况，以防止ESD测试不合格的员工进入产线作业。ESD查询系统能够帮助他们及时掌握每个员工的测试情况。

ESD查询报表中，包括测试台站别号码、员工工号、姓名、英文名、员工所属部门、测试日期和时间、静电手腕带的测试结果、左脚静电鞋/静电脚带的测试结果和右脚静电鞋/静电脚带的测试结果。员工工号、姓名、英文名（可以为空值）、部门，这些信息来自数据库中Employee表单，其他的数据来自测试表单ESD_TST。

主管可以通过部门选项筛选出自己属下所有员工在某一时间段的ESD测试情况；或者，可以通过工号查询某一个员工在某一时间段的ESD测试情况，查询结果可以通过“记录输出”功能导出到Excel电子表单中，以方便进行进一步的分析。

（三）员工信息的维护。

管理员可以在ESD查询系统中维护员工信息。对于系统的初始化，或者有大量的新员工的信息需要录入系统，可以将员工信息保存在Excel电子表单，导入数据库。当有需要对大量员工信息进行修改时，可以将Employee表单中的所有员工信息导出到Excel表单中，修改后再导入数据库中。员工信息修改则提供了编辑个别员工信息的功能，包括添加新的员工、删除选定的员工、修改选定员工的个人信息。

（四）帐号维护。

ESD查询系统管理员可以通过帐号维护功能添加、修改、删除ESD查询系统帐号。所有的帐号都设有密码，只有使用合法的帐号登录系统后，才能够查询ESD报表。

四、总结

静电放电对电子产品的危害很大，除了在电子元器件的电路设计上加入ESD保护电路，我们还需要做好ESD防护，尽量排除ESD对电子产品在生产制造过程中造成的损害。本文通过介绍电子制造企业S公司的ESD管理系统在ESD管理方面的应用，从信息技术角度对电子制造企业在ESD防护和管理进行了初步尝试和讨论。□

（作者单位：苏州大学东吴商学院工商管理专业2010秋6班）

参考文献：

[1]郭伟健.电视机生产制造过程中的ESD危害及其防护措施.大科技，2010，（9）.

[2]鲜飞.浅谈电子制造过程中的静电及静电防护.电子工业专用设备，2008，37（6）.

[3]ANSI，ESD.ANSI/ESDS20.20–2007，2007.