國內(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. 國外概況 

    隨著上世紀四十年代半導(dǎo)體器件的研發(fā)成功，在以后短短的幾十年時間里，微電子的發(fā)展非常迅速。與此同時，靜電對集成電路、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)和運輸、儲存等過程中產(chǎn)生的靜電電壓遠大于上述閾值，造成微電子器件產(chǎn)生擊穿（或）軟擊穿，使之失效或嚴重影響產(chǎn)品可靠性。美國是最早研發(fā)集成電路的國家之一，在早期微電子生產(chǎn)過程中有過沉重教訓(xùn)。據(jù)HP公司上世紀八十年代后期載文報道，美國在集成電路大規(guī)模發(fā)展的初期，每年因靜電造成電子工業(yè)直接經(jīng)濟損失達一百多億美元，間接損失則更大。英國也曾有過年損失近二十億英磅的報道。日本在上世紀九十年代初報導(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)過重大事故，像第一個阿波羅載人宇宙飛船，就是因靜電問題導(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、油料儲備、船舶運輸、化工、礦山等）因靜電造成的傷亡事故，也是時有發(fā)生。因此，歐美一些國家非常重視，在上世紀六十年代初，花費大量人力和資金開始研究和解決電子行業(yè)的靜電防護問題。在美國至少有四個系統(tǒng)和部門（靜電放電協(xié)會、國家標準【ASTM】協(xié)會、防災(zāi)協(xié)會【NFPA】、軍方【MIL】）開展了這方面工作。.經(jīng)過數(shù)十年努力取得顯著成效，無論是基礎(chǔ)研究還是標準化、宣傳教育、實際應(yīng)用方面已走向成熟。上述部門針對各自系統(tǒng)都有獨立標準體系并相互銜接。單美國軍方和ESD（靜電放電）協(xié)會制定的標準就各達數(shù)十部，即有強制性也有推薦性標準。像美國軍方和靜電敏感電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)對防靜電裝備（用品）的采購和生產(chǎn)環(huán)境，都采取了產(chǎn)品質(zhì)量認可制度，并設(shè)有專門管理機構(gòu)。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，歐美、日等國靜電敏感電子生產(chǎn)組裝企業(yè)的靜電防護教育普及率已達到職工總數(shù)的70%以上，對相關(guān)崗位的技術(shù)和質(zhì)量管理人員進行職業(yè)技能教育，幾乎接觸靜電敏感電子產(chǎn)品的人員都受過最基本靜電防護教育。在美國，經(jīng)過數(shù)十年的努力，在上世紀九十年代以來，靜電對電子行業(yè)造成損失大大減少。據(jù)HP報道，每投入一美元用于靜電防護，可減少九美元損失。在歐洲，英國、德國等國也有專門機構(gòu)從事靜電防護研究工作和標準制定并立法。由德國、法國、西班牙、荷蘭等二十個國家參于的歐洲電工技術(shù)標準化委員會【CENELEC】已在2001年10月1日統(tǒng)一發(fā)布IEC標準61340-5-1《靜電場中電子器件的防護－基本要求》，并作為歐洲各國統(tǒng)一標準執(zhí)行。國際電工委員會也設(shè)有專門機構(gòu)TC101靜電分組制定和協(xié)調(diào)國際有關(guān)靜電防護標準和研究事宜。目前在歐美，靜電對電子工業(yè)造成較大損害問題已得到基本解決。
 
2. 國內(nèi)概況 

    我國的靜電防護起始于上個世紀六十年代。這個時期石油、化工、煤礦開采等行業(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)安全部門開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。最早起步于上世紀七十年代中期，從引進國外計算機機房用防靜電活動地板并由國內(nèi)有關(guān)單位仿制開始。電子行業(yè)的防靜電問題在七十年代我國IT業(yè)發(fā)展初期時還處于萌芽階段.。進入八十年代以來，我國電子信息產(chǎn)業(yè)隨著國家產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整將其列為國家重要發(fā)展方向之后，計算機、通信、集成電路等行業(yè)進入了快速發(fā)展期，靜電危害問題突出，對我國大規(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。.另外靜電問題也涉及到了軍工產(chǎn)品質(zhì)量。幾乎同一時期，大量外資(歐美、日本等)的引入，對微電子生產(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)形成時間大致在1984至1991年。由于發(fā)展不平衡性，計算機機房和程控機房所用的的防靜電地板制造業(yè)最先發(fā)展起來。在1992年前大約七年時間內(nèi)，地板廠由原來四、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)。這時電子行業(yè)第一部有關(guān)防靜電地板的國家標準(1986年制定)和第一部防靜電國家軍標(1993年制定)發(fā)布。我國防靜電裝備協(xié)會(中國電子專用設(shè)備協(xié)會防靜電裝備分會)于1992年成立，當時會員單位只有二十多家。我國唯一通過國家級認證的電子專業(yè)防靜電產(chǎn)品質(zhì)檢中心也于1993年成立。當時的防靜電產(chǎn)品主要有地坪類材料(防靜電活動地板、橡膠板、PVC等)、人體防護用品、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)模并引進國外技術(shù)。此時為電子行業(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年是我國電子防靜電裝備行業(yè)發(fā)展較快得一個時期.正是我國將電子信息化建設(shè)列入重要發(fā)展方向，也是以國家“三金”工程為代表的一系列涉及國民經(jīng)濟信息化和國防電子信息化重大項目起動和實施的時期。這時期也是電子行業(yè)引進外資較多的時期。在電子工業(yè)部（信息產(chǎn)業(yè)部前身）有關(guān)部門的大力支持下和防靜電裝備協(xié)會的同仁努力下，電子防靜電裝備行業(yè)得到很大發(fā)展，同時奠定了我國電子防靜電裝備行業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，使其初具規(guī)模。此時服務(wù)于各行業(yè)的防靜電產(chǎn)品生產(chǎn)廠家超過了五百余家,貿(mào)易商超過一千余家,形成以長江三角洲、珠江三角洲和環(huán)勃海經(jīng)濟圈三大產(chǎn)業(yè)集中區(qū)。防靜電裝備分會經(jīng)過整頓改名為中國電子儀器行業(yè)協(xié)會防靜電裝備分會,團體會員達二百六十余家。信息產(chǎn)業(yè)部加強標準化管理和推進體制改革成立了電子行業(yè)防靜電標準化工作組,并通過數(shù)年努力使有關(guān)防靜電標準初步形成體系并和國際標準部分接軌,有力的促進了行業(yè)的科技進步。防靜電裝備品種發(fā)展到幾十種,形成系列化,大部分滿足國內(nèi)民用和國防建設(shè)需要,有些產(chǎn)品(活動地板、包裝、服裝、工作鞋等)出口到美國、日本、臺灣和東南亞一些國家。據(jù)不完全統(tǒng)計，行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品銷售額和工程承包額超過一百億(不包括外資)，并服務(wù)于IT業(yè)一萬二千余家企業(yè)。這個時期,外資同類產(chǎn)品相繼涌入國內(nèi),開始和國內(nèi)產(chǎn)品形成競爭。2001年至今,這期間國家政策有所調(diào)整,采取結(jié)構(gòu)調(diào)整,電子行業(yè)一些項目發(fā)展速度放慢,市場出現(xiàn)激烈競爭現(xiàn)象，很多企業(yè)進入調(diào)整期，有少部分企業(yè)退出這個行業(yè)或倒閉，也有部分基礎(chǔ)好的企業(yè)發(fā)展勢頭良好,規(guī)模不斷擴大。這些企業(yè)進入良性循環(huán),代表了行業(yè)發(fā)展方向。  [!--empirenews.page--]

在我國，電子防靜電裝備行業(yè)是以民營企業(yè)為主導(dǎo)的行業(yè)，而且是市場化程度很高的行業(yè)，同時電子防靜電裝備行業(yè)也是一個基礎(chǔ)性行業(yè)，實際上，其服務(wù)面函蓋了國民經(jīng)濟中所有涉及信息化裝備的部門和領(lǐng)域，三十余年發(fā)展歷程充分說明，國家電子信息化發(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，目前這個行業(yè)盡管還處于初期發(fā)展階段，但在國家信息化建設(shè)中所起重要作用不容忽視。 

(二) 國內(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)已走入市場化，在國家技術(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。 

1. 地坪類材料 

   目前國內(nèi)生產(chǎn)品種主要有高架防靜電活動地板、環(huán)氧樹脂和聚胺脂地坪、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。地板當中的鋼質(zhì)、高壓鑄鋁地板技術(shù)（符合MOB標準）已和國際接軌并大量出口國外。國內(nèi)木質(zhì)、無機質(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)開發(fā)和使用，雖然在國內(nèi)個別廠家早已生產(chǎn)，但在全國范圍內(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)氧樹脂和聚胺脂材料在國內(nèi)用于防靜電方面時間不長，因其較好光潔度和機械強度，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、外觀和某些機械性能指標有待提高。防靜電PVC地板磚開發(fā)出時間較早.因其成本低、防靜電性能好、施工簡單.國內(nèi)外用量較大。國內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品，在耐污、抗老化性、電阻測試非線性等方面還需改進。PVC卷材國內(nèi)已開發(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，具有發(fā)展前途。但該產(chǎn)品存在機械強度低問題，尚處于推廣階段。 

2. 人體靜電防護用品類 

   人體靜電防護用品已成系列化,能夠滿足國內(nèi)基本需要，防靜電工作服所用國產(chǎn)導(dǎo)電絲（纖維）質(zhì)量和國外存在差距，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，國內(nèi)標準尚未制定，屬于空白急需解決。最近據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部防靜電標準化工作組介紹，即將審定的，中國電子行業(yè)標準《防靜電潔凈工作服及織物通用規(guī)范》標準，已提出潔凈度和服用性方面測試指標，填補了國內(nèi)空白并和國際接軌，有力的促進了行業(yè)科技進步。 

3．防靜電包裝 

   該產(chǎn)品種類較多，除個別品種外基本能滿足國內(nèi)需要，產(chǎn)品防靜電性能基本符合國內(nèi)與國際標準要求，但硬質(zhì)塑料容器尺寸精度、機械強度，柔性包裝耐污性、耐高低溫性能尚需改進。最近有消息報道，國內(nèi)已研發(fā)出能耐二百度以上高溫的防靜電包裝，并實現(xiàn)商品化出口國外，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、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)在國內(nèi)已大量生產(chǎn)并投放市場,其有臺式、棒式、風(fēng)幕式、帶壓縮空氣的槍式等。目前國內(nèi)尚無獨立產(chǎn)品標準（單一防靜電性能測試標準已有，見新修訂的電子行業(yè)標準《電子產(chǎn)品制造與應(yīng)用系統(tǒng)防靜電檢測通用規(guī)范》）。國產(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還需改進。另外有關(guān)臭氧、儀器安全檢測指標還沒制訂，.這些問題需要解決。 防靜電劑(導(dǎo)電粉、膠、臘)在國內(nèi)已大量生產(chǎn),基本能滿足國內(nèi)需要.低成本納米防靜電添加材料急待開發(fā).

6. 測試儀器  

    國內(nèi)靜電檢測技術(shù)研究較薄弱，測試儀器整體研發(fā)相對滯后。象靜電衰減測試儀(不包括半衰儀)、離子平衡分析儀、靜電屏蔽測試儀等重要儀器，國內(nèi)尚無生產(chǎn)。非接觸式靜電電壓表因其測試誤差大、使用中存在一些問題。國軍標《非接觸式靜電電壓表校準規(guī)范》已于2005年通過審定，將對行業(yè)科技發(fā)展起到推動作用。靜電放電敏感度試驗設(shè)備國內(nèi)已研發(fā)成出,并投入市場。 
7. 國內(nèi)標準化狀況 

    在2000年以后,電子行業(yè)防靜電標準制定工作，在國家信息產(chǎn)業(yè)部科技司統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下,成立防靜電標準制定領(lǐng)導(dǎo)工作組,對標準規(guī)劃、立項、制定、審定實行民主決策科學(xué)管理,使行業(yè)標準制定工作進入良性循環(huán)。目前電子行業(yè)內(nèi)已制定國標4個、國軍標 6個、行標 15個、地方標準 4個(不包括航空航天系統(tǒng)),初步形成體系,有力促進行業(yè)發(fā)展.國軍標基本上等效采用美軍標(MIL),行業(yè)標準中有部分等效采用國際電工委員會或美國ESD協(xié)會標準.基礎(chǔ)標準已成體系,防靜電工程標準有待完善。目前行業(yè)內(nèi)尚無建立對應(yīng)國際電工委員會(IEC)和美國ESD協(xié)會的信息聯(lián)絡(luò)機構(gòu)，有待完善。 

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

   據(jù)我國電子信息化的發(fā)展狀況,結(jié)合電子防靜電裝備行業(yè)現(xiàn)實,建議今后重點抓好以下幾方面的工作：

1. 作好靜電防護的宣傳教育工作 

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

2. 加強和規(guī)范電子防靜電標準的制定和管理 

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

3. 加強防靜電產(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)展和國防信息化建設(shè)，建議由國家電子主管部門組織、指導(dǎo)對承擔(dān)電子基礎(chǔ)產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)和承擔(dān)國防電子產(chǎn)品生產(chǎn)的單位所用防靜電裝備（用品）和檢測儀器研發(fā)工作，及時吸收國際先進技術(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，完善計量檢定工作，促進整體水平提高。