國(guó)內(nèi)外電子防靜電裝備行業(yè)的回顧與發(fā)展

(一)電子防靜電裝備行業(yè)發(fā)展概況

1. 國(guó)外概況 

    隨著上世紀(jì)四十年代半導(dǎo)體器件的研發(fā)成功，在以后短短的幾十年時(shí)間里，微電子的發(fā)展非常迅速。與此同時(shí)，靜電對(duì)集成電路、光電器件等的損害也日益突出。像CMOS器件絕緣層的典型厚度已達(dá)到0.1μm以下，其相應(yīng)耐擊穿電壓大致80至100V.。某些VMOS的耐擊穿電壓只有30V.，而千兆位DRAM耐壓僅為10至20V。在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)和運(yùn)輸、儲(chǔ)存等過(guò)程中產(chǎn)生的靜電電壓遠(yuǎn)大于上述閾值，造成微電子器件產(chǎn)生擊穿（或）軟擊穿，使之失效或嚴(yán)重影響產(chǎn)品可靠性。美國(guó)是最早研發(fā)集成電路的國(guó)家之一，在早期微電子生產(chǎn)過(guò)程中有過(guò)沉重教訓(xùn)。據(jù)HP公司上世紀(jì)八十年代后期載文報(bào)道，美國(guó)在集成電路大規(guī)模發(fā)展的初期，每年因靜電造成電子工業(yè)直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)一百多億美元，間接損失則更大。英國(guó)也曾有過(guò)年損失近二十億英磅的報(bào)道。日本在上世紀(jì)九十年代初報(bào)導(dǎo)，他們不合格微電子器件中有45%是因靜電造成的。在航天方面也出現(xiàn)過(guò)重大事故，像第一個(gè)阿波羅載人宇宙飛船，就是因靜電問(wèn)題導(dǎo)致發(fā)射失敗,三名宇航員喪生。像軍工生產(chǎn)和民用方面（彈藥、油料儲(chǔ)備、船舶運(yùn)輸、化工、礦山等）因靜電造成的傷亡事故，也是時(shí)有發(fā)生。因此，歐美一些國(guó)家非常重視，在上世紀(jì)六十年代初，花費(fèi)大量人力和資金開(kāi)始研究和解決電子行業(yè)的靜電防護(hù)問(wèn)題。在美國(guó)至少有四個(gè)系統(tǒng)和部門(mén)（靜電放電協(xié)會(huì)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)【ASTM】協(xié)會(huì)、防災(zāi)協(xié)會(huì)【NFPA】、軍方【MIL】）開(kāi)展了這方面工作。.經(jīng)過(guò)數(shù)十年努力取得顯著成效，無(wú)論是基礎(chǔ)研究還是標(biāo)準(zhǔn)化、宣傳教育、實(shí)際應(yīng)用方面已走向成熟。上述部門(mén)針對(duì)各自系統(tǒng)都有獨(dú)立標(biāo)準(zhǔn)體系并相互銜接。單美國(guó)軍方和ESD（靜電放電）協(xié)會(huì)制定的標(biāo)準(zhǔn)就各達(dá)數(shù)十部，即有強(qiáng)制性也有推薦性標(biāo)準(zhǔn)。像美國(guó)軍方和靜電敏感電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)對(duì)防靜電裝備（用品）的采購(gòu)和生產(chǎn)環(huán)境，都采取了產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)可制度，并設(shè)有專門(mén)管理機(jī)構(gòu)。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，歐美、日等國(guó)靜電敏感電子生產(chǎn)組裝企業(yè)的靜電防護(hù)教育普及率已達(dá)到職工總數(shù)的70%以上，對(duì)相關(guān)崗位的技術(shù)和質(zhì)量管理人員進(jìn)行職業(yè)技能教育，幾乎接觸靜電敏感電子產(chǎn)品的人員都受過(guò)最基本靜電防護(hù)教育。在美國(guó)，經(jīng)過(guò)數(shù)十年的努力，在上世紀(jì)九十年代以來(lái)，靜電對(duì)電子行業(yè)造成損失大大減少。據(jù)HP報(bào)道，每投入一美元用于靜電防護(hù)，可減少九美元損失。在歐洲，英國(guó)、德國(guó)等國(guó)也有專門(mén)機(jī)構(gòu)從事靜電防護(hù)研究工作和標(biāo)準(zhǔn)制定并立法。由德國(guó)、法國(guó)、西班牙、荷蘭等二十個(gè)國(guó)家參于的歐洲電工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)【CENELEC】已在2001年10月1日統(tǒng)一發(fā)布IEC標(biāo)準(zhǔn)61340-5-1《靜電場(chǎng)中電子器件的防護(hù)－基本要求》，并作為歐洲各國(guó)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。國(guó)際電工委員會(huì)也設(shè)有專門(mén)機(jī)構(gòu)TC101靜電分組制定和協(xié)調(diào)國(guó)際有關(guān)靜電防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和研究事宜。目前在歐美，靜電對(duì)電子工業(yè)造成較大損害問(wèn)題已得到基本解決。
 
2. 國(guó)內(nèi)概況 

    我國(guó)的靜電防護(hù)起始于上個(gè)世紀(jì)六十年代。這個(gè)時(shí)期石油、化工、煤礦開(kāi)采等行業(yè)發(fā)展迅速，因靜電引起的爆炸火災(zāi)事故逐漸增多，一些石化、勞保及職業(yè)安全部門(mén)開(kāi)始研究和治理靜電引起火災(zāi)爆炸事故。 

    電子行業(yè)防靜電事業(yè)起步晚于石化、火工、煤礦系統(tǒng)，它是以研究靜電對(duì)微電子器件與組件損壞和如何防止這種損壞而產(chǎn)生的。最早起步于上世紀(jì)七十年代中期，從引進(jìn)國(guó)外計(jì)算機(jī)機(jī)房用防靜電活動(dòng)地板并由國(guó)內(nèi)有關(guān)單位仿制開(kāi)始。電子行業(yè)的防靜電問(wèn)題在七十年代我國(guó)IT業(yè)發(fā)展初期時(shí)還處于萌芽階段.。進(jìn)入八十年代以來(lái)，我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)隨著國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整將其列為國(guó)家重要發(fā)展方向之后，計(jì)算機(jī)、通信、集成電路等行業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展期，靜電危害問(wèn)題突出，對(duì)我國(guó)大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)和電子信息化發(fā)展都產(chǎn)生了不良影響。.另外靜電問(wèn)題也涉及到了軍工產(chǎn)品質(zhì)量。幾乎同一時(shí)期，大量外資(歐美、日本等)的引入，對(duì)微電子生產(chǎn)環(huán)境提出新的防靜電理念和要求，加速防靜電裝備行業(yè)的形成。電子防靜電裝備行業(yè)形成時(shí)間大致在1984至1991年。由于發(fā)展不平衡性，計(jì)算機(jī)機(jī)房和程控機(jī)房所用的的防靜電地板制造業(yè)最先發(fā)展起來(lái)。在1992年前大約七年時(shí)間內(nèi)，地板廠由原來(lái)四、五家發(fā)展到一百二十余家，分布在華北、江蘇南部、浙江和其它地區(qū)。這時(shí)電子行業(yè)第一部有關(guān)防靜電地板的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(1986年制定)和第一部防靜電國(guó)家軍標(biāo)(1993年制定)發(fā)布。我國(guó)防靜電裝備協(xié)會(huì)(中國(guó)電子專用設(shè)備協(xié)會(huì)防靜電裝備分會(huì))于1992年成立，當(dāng)時(shí)會(huì)員單位只有二十多家。我國(guó)唯一通過(guò)國(guó)家級(jí)認(rèn)證的電子專業(yè)防靜電產(chǎn)品質(zhì)檢中心也于1993年成立。當(dāng)時(shí)的防靜電產(chǎn)品主要有地坪類材料(防靜電活動(dòng)地板、橡膠板、PVC等)、人體防護(hù)用品、包裝類等品種。產(chǎn)量較少，技術(shù)水平較低，生產(chǎn)規(guī)模小，只有地板生產(chǎn)稍具規(guī)模并引進(jìn)國(guó)外技術(shù)。此時(shí)為電子行業(yè)服務(wù)的防靜電裝備生產(chǎn)廠家160余家，生產(chǎn)總值不到十億元。1993年至2001年是我國(guó)電子防靜電裝備行業(yè)發(fā)展較快得一個(gè)時(shí)期.正是我國(guó)將電子信息化建設(shè)列入重要發(fā)展方向，也是以國(guó)家“三金”工程為代表的一系列涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化和國(guó)防電子信息化重大項(xiàng)目起動(dòng)和實(shí)施的時(shí)期。這時(shí)期也是電子行業(yè)引進(jìn)外資較多的時(shí)期。在電子工業(yè)部（信息產(chǎn)業(yè)部前身）有關(guān)部門(mén)的大力支持下和防靜電裝備協(xié)會(huì)的同仁努力下，電子防靜電裝備行業(yè)得到很大發(fā)展，同時(shí)奠定了我國(guó)電子防靜電裝備行業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，使其初具規(guī)模。此時(shí)服務(wù)于各行業(yè)的防靜電產(chǎn)品生產(chǎn)廠家超過(guò)了五百余家,貿(mào)易商超過(guò)一千余家,形成以長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲和環(huán)勃海經(jīng)濟(jì)圈三大產(chǎn)業(yè)集中區(qū)。防靜電裝備分會(huì)經(jīng)過(guò)整頓改名為中國(guó)電子儀器行業(yè)協(xié)會(huì)防靜電裝備分會(huì),團(tuán)體會(huì)員達(dá)二百六十余家。信息產(chǎn)業(yè)部加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化管理和推進(jìn)體制改革成立了電子行業(yè)防靜電標(biāo)準(zhǔn)化工作組,并通過(guò)數(shù)年努力使有關(guān)防靜電標(biāo)準(zhǔn)初步形成體系并和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)部分接軌,有力的促進(jìn)了行業(yè)的科技進(jìn)步。防靜電裝備品種發(fā)展到幾十種,形成系列化,大部分滿足國(guó)內(nèi)民用和國(guó)防建設(shè)需要,有些產(chǎn)品(活動(dòng)地板、包裝、服裝、工作鞋等)出口到美國(guó)、日本、臺(tái)灣和東南亞一些國(guó)家。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品銷售額和工程承包額超過(guò)一百億(不包括外資)，并服務(wù)于IT業(yè)一萬(wàn)二千余家企業(yè)。這個(gè)時(shí)期,外資同類產(chǎn)品相繼涌入國(guó)內(nèi),開(kāi)始和國(guó)內(nèi)產(chǎn)品形成競(jìng)爭(zhēng)。2001年至今,這期間國(guó)家政策有所調(diào)整,采取結(jié)構(gòu)調(diào)整,電子行業(yè)一些項(xiàng)目發(fā)展速度放慢,市場(chǎng)出現(xiàn)激烈競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象，很多企業(yè)進(jìn)入調(diào)整期，有少部分企業(yè)退出這個(gè)行業(yè)或倒閉，也有部分基礎(chǔ)好的企業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好,規(guī)模不斷擴(kuò)大。這些企業(yè)進(jìn)入良性循環(huán),代表了行業(yè)發(fā)展方向。  [!--empirenews.page--]

在我國(guó)，電子防靜電裝備行業(yè)是以民營(yíng)企業(yè)為主導(dǎo)的行業(yè)，而且是市場(chǎng)化程度很高的行業(yè)，同時(shí)電子防靜電裝備行業(yè)也是一個(gè)基礎(chǔ)性行業(yè)，實(shí)際上，其服務(wù)面函蓋了國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所有涉及信息化裝備的部門(mén)和領(lǐng)域，三十余年發(fā)展歷程充分說(shuō)明，國(guó)家電子信息化發(fā)展規(guī)模決定電子防靜電裝備行業(yè)發(fā)展速度和水平，目前這個(gè)行業(yè)盡管還處于初期發(fā)展階段，但在國(guó)家信息化建設(shè)中所起重要作用不容忽視。 

(二) 國(guó)內(nèi)防靜電裝備行業(yè)的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

   防靜電裝備行業(yè)已走入市場(chǎng)化，在國(guó)家技術(shù)研發(fā)方面投入比較少的情況下，防靜電裝備行業(yè)的企業(yè)和單位克服了許多困難，取得了顯著的成績(jī)。 

1. 地坪類材料 

   目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)品種主要有高架防靜電活動(dòng)地板、環(huán)氧樹(shù)脂和聚胺脂地坪、PVC地板磚、橡膠類板材、瓷磚類等，除瓷磚外大都形成產(chǎn)業(yè)化。地板當(dāng)中的鋼質(zhì)、高壓鑄鋁地板技術(shù)（符合MOB標(biāo)準(zhǔn)）已和國(guó)際接軌并大量出口國(guó)外。國(guó)內(nèi)木質(zhì)、無(wú)機(jī)質(zhì)(不包括水泥刨花板)、沙模鑄鋁地板等因加工精度和板基質(zhì)量有待提高，但也有少量出口。新板基材料(硫酸鈣等等)開(kāi)發(fā)和使用，雖然在國(guó)內(nèi)個(gè)別廠家早已生產(chǎn)，但在全國(guó)范圍內(nèi)，還處于初期階段，這是一種很有發(fā)展前途的產(chǎn)品。環(huán)氧樹(shù)脂和聚胺脂材料在國(guó)內(nèi)用于防靜電方面時(shí)間不長(zhǎng)，因其較好光潔度和機(jī)械強(qiáng)度，是一種有良好發(fā)展前景的產(chǎn)品。但該產(chǎn)品防靜電性能穩(wěn)定性、外觀和某些機(jī)械性能指標(biāo)有待提高。防靜電PVC地板磚開(kāi)發(fā)出時(shí)間較早.因其成本低、防靜電性能好、施工簡(jiǎn)單.國(guó)內(nèi)外用量較大。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品，在耐污、抗老化性、電阻測(cè)試非線性等方面還需改進(jìn)。PVC卷材國(guó)內(nèi)已開(kāi)發(fā)出，是一種具有發(fā)展前途的產(chǎn)品，防靜電瓷磚因其耐磨、阻燃、裝飾效果好等特點(diǎn)，具有發(fā)展前途。但該產(chǎn)品存在機(jī)械強(qiáng)度低問(wèn)題，尚處于推廣階段。 

2. 人體靜電防護(hù)用品類 

   人體靜電防護(hù)用品已成系列化,能夠滿足國(guó)內(nèi)基本需要，防靜電工作服所用國(guó)產(chǎn)導(dǎo)電絲（纖維）質(zhì)量和國(guó)外存在差距，另外其制造工藝，服用性（透氣性等）等方面還有待完善。有關(guān)工作服（布料）潔凈技術(shù)和服用性指標(biāo)，國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)尚未制定，屬于空白急需解決。最近據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部防靜電標(biāo)準(zhǔn)化工作組介紹，即將審定的，中國(guó)電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《防靜電潔凈工作服及織物通用規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)，已提出潔凈度和服用性方面測(cè)試指標(biāo)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白并和國(guó)際接軌，有力的促進(jìn)了行業(yè)科技進(jìn)步。 

3．防靜電包裝 

   該產(chǎn)品種類較多，除個(gè)別品種外基本能滿足國(guó)內(nèi)需要，產(chǎn)品防靜電性能基本符合國(guó)內(nèi)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求，但硬質(zhì)塑料容器尺寸精度、機(jī)械強(qiáng)度，柔性包裝耐污性、耐高低溫性能尚需改進(jìn)。最近有消息報(bào)道，國(guó)內(nèi)已研發(fā)出能耐二百度以上高溫的防靜電包裝，并實(shí)現(xiàn)商品化出口國(guó)外，提供給英特爾等公司。
 
4. 防靜電操作系統(tǒng)和物流傳遞裝備 

   有工作臺(tái)、椅、電烙鐵、吸錫器、維修工具、存放柜、傳輸帶等等.這類產(chǎn)品國(guó)內(nèi)已能大量提供,只是某些產(chǎn)品制造工藝有待提高.

5. 特殊用防靜電裝備產(chǎn)品 

   離子靜電消除器(不包括靜止型放射性靜電消除器)在國(guó)內(nèi)已大量生產(chǎn)并投放市場(chǎng),其有臺(tái)式、棒式、風(fēng)幕式、帶壓縮空氣的槍式等。目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)獨(dú)立產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（單一防靜電性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)已有，見(jiàn)新修訂的電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電子產(chǎn)品制造與應(yīng)用系統(tǒng)防靜電檢測(cè)通用規(guī)范》）。國(guó)產(chǎn)離子靜電消除器，除部分品牌外,在可靠性、放電針使用壽命等指標(biāo)還需改進(jìn)。另外有關(guān)臭氧、儀器安全檢測(cè)指標(biāo)還沒(méi)制訂，.這些問(wèn)題需要解決。 防靜電劑(導(dǎo)電粉、膠、臘)在國(guó)內(nèi)已大量生產(chǎn),基本能滿足國(guó)內(nèi)需要.低成本納米防靜電添加材料急待開(kāi)發(fā).

6. 測(cè)試儀器  

    國(guó)內(nèi)靜電檢測(cè)技術(shù)研究較薄弱，測(cè)試儀器整體研發(fā)相對(duì)滯后。象靜電衰減測(cè)試儀(不包括半衰儀)、離子平衡分析儀、靜電屏蔽測(cè)試儀等重要儀器，國(guó)內(nèi)尚無(wú)生產(chǎn)。非接觸式靜電電壓表因其測(cè)試誤差大、使用中存在一些問(wèn)題。國(guó)軍標(biāo)《非接觸式靜電電壓表校準(zhǔn)規(guī)范》已于2005年通過(guò)審定，將對(duì)行業(yè)科技發(fā)展起到推動(dòng)作用。靜電放電敏感度試驗(yàn)設(shè)備國(guó)內(nèi)已研發(fā)成出,并投入市場(chǎng)。 
7. 國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化狀況 

    在2000年以后,電子行業(yè)防靜電標(biāo)準(zhǔn)制定工作，在國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)部科技司統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下,成立防靜電標(biāo)準(zhǔn)制定領(lǐng)導(dǎo)工作組,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃、立項(xiàng)、制定、審定實(shí)行民主決策科學(xué)管理,使行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定工作進(jìn)入良性循環(huán)。目前電子行業(yè)內(nèi)已制定國(guó)標(biāo)4個(gè)、國(guó)軍標(biāo) 6個(gè)、行標(biāo) 15個(gè)、地方標(biāo)準(zhǔn) 4個(gè)(不包括航空航天系統(tǒng)),初步形成體系,有力促進(jìn)行業(yè)發(fā)展.國(guó)軍標(biāo)基本上等效采用美軍標(biāo)(MIL),行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中有部分等效采用國(guó)際電工委員會(huì)或美國(guó)ESD協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn).基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)已成體系,防靜電工程標(biāo)準(zhǔn)有待完善。目前行業(yè)內(nèi)尚無(wú)建立對(duì)應(yīng)國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)和美國(guó)ESD協(xié)會(huì)的信息聯(lián)絡(luò)機(jī)構(gòu)，有待完善。 

(三) 關(guān)于今后國(guó)內(nèi)防靜電裝備行業(yè)發(fā)展的幾點(diǎn)建議

   據(jù)我國(guó)電子信息化的發(fā)展?fàn)顩r,結(jié)合電子防靜電裝備行業(yè)現(xiàn)實(shí),建議今后重點(diǎn)抓好以下幾方面的工作：

1. 作好靜電防護(hù)的宣傳教育工作 

    目前我國(guó)靜電防護(hù)普及教育滯后，普及率較低，有很多企業(yè)幾乎還屬空白。對(duì)凡是涉及電子信息化重要領(lǐng)域和國(guó)防電子信息化單位（研究所、企業(yè)、公司、設(shè)計(jì)院）的相關(guān)技術(shù)、質(zhì)量、管理和重要崗位職工應(yīng)開(kāi)展職業(yè)技能培訓(xùn)。據(jù)有關(guān)消息報(bào)道，近期國(guó)家有關(guān)部門(mén)將開(kāi)展電子行業(yè)防靜電職業(yè)技能培訓(xùn)和職業(yè)資格鑒定工作，這項(xiàng)工作開(kāi)展的對(duì)電子行業(yè)防靜電工作的普及，提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。 

2. 加強(qiáng)和規(guī)范電子防靜電標(biāo)準(zhǔn)的制定和管理 

    目前電子行業(yè)的防靜電國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已形成體系并部分和國(guó)際接軌，但有關(guān)這方面的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)較少。為了便于行業(yè)間協(xié)調(diào)和規(guī)范國(guó)家電子信息化重要領(lǐng)域里防靜電質(zhì)量檢驗(yàn)工作，建議將涉及民用電子信息化基礎(chǔ)領(lǐng)域、國(guó)防電子信息化工程、人身安全的重要防靜電標(biāo)準(zhǔn)上升為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)抓緊做好和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌工作。另外，要跟蹤國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，建立國(guó)內(nèi)完整的防靜電標(biāo)準(zhǔn)體系，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展，為微電子行業(yè)更好服務(wù)。 [!--empirenews.page--]

3. 加強(qiáng)防靜電產(chǎn)品研發(fā)工作 

    因防靜電裝備技術(shù)、質(zhì)量關(guān)系到電子基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和國(guó)防信息化建設(shè)，建議由國(guó)家電子主管部門(mén)組織、指導(dǎo)對(duì)承擔(dān)電子基礎(chǔ)產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)和承擔(dān)國(guó)防電子產(chǎn)品生產(chǎn)的單位所用防靜電裝備（用品）和檢測(cè)儀器研發(fā)工作，及時(shí)吸收國(guó)際先進(jìn)技術(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，完善計(jì)量檢定工作，促進(jìn)整體水平提高。