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1、接地；减振与缓冲毕业设计（论文）外文摘要Title:Introduction to electronics protective measuresAbstract: With the rapid development of electronic industry, a large number of electronic products in peoples life, these electronic products become more sophisticated, more complex, which makes them in the production and use m

2、ore easily affected by various factors, along with electronic technology unceasing enhancement, which also was born to be more perfect electronic protective measures. For electronic products manufacturing enterprises, in the electronic products, the output power is only part of the product in the in

3、put power, the loss of power is distributed in the form of heat, especially the larger power components, therefore, adopt effective design of geothermal is particularly important. In addition, electrostatic protection system is the basis of the enterprise production system, it is the guarantee of th

4、e product high reliability. As production managers and engineering technical personnel, not only to the electrostatic protective design to the product, must also be in the process of production to establish a set of perfect and feasible electrostatic protection system. By adopting effective means, p

5、rocess control and prevent electrostatic damage, minimize the loss caused by static electricity. In this paper, the design of heat, shock absorption and buffer, and discusses the electrostatic protection, etc.keywords: Thermal design; Electrostatic protection; grounding; Damping and the buffer一 引言随着

6、电子行业的飞速发展，大量的电子产品出现在人们的生活中，这些电子产品变得更加的精密，更加脆弱，这也使得在生产和使用中这些电子产品更加容易受到各种因素的干扰。现在，电子技术日新月异，不断提高，因此也诞生了更加完善的电子产品的防护措施。二 热设计2.1 热设计概述电子产品的热设计，主要是通过对发热元件、分机、整机的散热，或对一些有特殊要求的产品进行加热、恒温等设计，使电子产品在规定的温度范围内正常工作。传热的基本理论是进行热设计的基础，不同的传热方式有不同的机理。因此，只有掌握了传热过程基本理论、设计方法和试验方法，才能有效地解决电子产品热设计中的各种实际问题。 伴随着电子技术的飞速发展，电子技术的

7、很多其他领域都得到了应用。但是电子设备组装的密度变得越来越高，使得电子元件向着小型化、微型化和集成技术方向发展，也使得设备的单位面积产生的热量变高。为了在原本设定的条件下，生产出来的设备能够正常的工作，进行有效的热设计，使得设备中的温度处于正常范围是很有必要的。 热设计就是根据电子元器件的热特性和热传学的原理，采用各种结构措施控制电子产品的工作温度，使其在允许的温度范围之内。热量的传递方式有三种，分别是：热传导、热对流和热辐射。2.1.1 热传导气体导热是由气体分子不规则运动时相互碰撞的结果。金属导体中的导热主要靠自由电子的运动来完成。非导电固体中的导热通过晶格结构的振动实现的。液体中的导热机

8、理主要靠弹性波的作用。如图2-1所示。图2-1 热传导2.1.2 热对流对流是指流体各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递过程。对流仅发生在流体中，且必然伴随着有导热现象。流体流过某物体外表时所发生的热交换过程，称为对流换热。由流体冷热各部分的密度不同所引起的对流称自然对流。假设流体的运动由外力（泵、风机等）引起的，则称为强迫对流。如图2-2所示。图2-2 热对流2.1.3 热辐射物体以电磁波方式传递能量的过程称为热辐射。辐射能在真空中传递能量，且有能量方式的转换，即热能转换为辐射能及从辐射能转换成热能。如图2-3所示。图2-3 热辐射三 减振与缓冲3.1 机械作用的分类及对电子产品的危害机

9、械作用是指电子设备在各种情况下，总是会受到诸如碰撞、撞击等机械力的作用，一共有四种类型的机械作用：周期性振动、非周期性干扰碰撞与冲击、离心加速度和随机振动。电子产品受到这些机械作用都会被影响，尤其以振动和冲击的影响最大，严重的会舍得产品无法正常运作。这些作用对电子产品造成的破坏一共有两大类型，第一种类型是强度破坏：电子产品处于某一激振频率下产生振幅比较大的共振，最后振动所产生的加速度引起的应力超过了电子产品所能承受的最大强度而被破坏；也可能会因为冲击而出现的冲击应力超出了电子产品能够承受的最大强度而被破坏。其二是疲劳破坏：振动和冲击所产生的应力虽然远远达不到材料的极限强度，不过因为一直的振动或

10、者总是受到冲击而出现的应力超出了材料的疲劳极限，使得其疲劳损坏。3.2 减振与缓冲的措施一般我们会采用两种方法来减少和防止振动以及冲击对产品的影响，两种方法分别是：1从设备本身来说，加强设备的抗振动和抵抗冲击的能力，方法是选用合理的材料以及设计出合理的结构； 2在设备中加减震器，将振动和冲击单独隔离开，能够降低振动和冲击对产品的损坏。如图3-1，就是常见的弹簧减震器。图3-1 弹簧减震器四 静电防护4.1 静电的概念静电就是不发生运动、静止的电荷，也可以说是当电荷积聚在一起，处于不动的状态的电荷，我们称这种电荷叫做静电。静电一般处在物体外表，它是电能的一种表达形式，是正电荷和负电荷在局部失去平

11、衡表现的一种现象。电荷在出现和消失中所发生的现象的总称叫做静电现象，如火花放电现象就是我们日常中常见的静电现象。静电是宏观上暂时在某一个地方停留的电，它不是静止不动的电，静电现象是常见的带电现象。在我们日常生活中，我们用梳子在理头发的时候，常常会发现毛发在高压静电场力的作用下形成射线状。我们在每天夜晚脱衣服的时候，也常常会发现一种闪光效应和噼里啪啦的闪光声响，这些都是静电现象。如图4-1所示。图4-1 生活中的静电现象4.2 静电的特点1电压高。当电量一定时，电容与电压成反比，一般工艺过程中，因为电容的变化非常大，所以导致静电电位会到达数千伏上万伏；（2能量不大。一般不会超过数豪焦耳这个值，但

12、是少数能够达数十豪焦耳；（3）尖端放电。导体尖端，曲率最大。电荷的密度比较大，所以能够发展成火花放电以及生电晕放电；（4）感应放电。感应放电是通过带电和接地体中间有导体，会产生火花放电现象；（5） 绝缘体上静电泄漏很慢。绝缘体的介电常数与电阻率非常大，而静电泄露的速度取决于介电常数与电阻率的乘积，所以导致静电泄露的速度非常慢，处于危险状态的时间也比较长。4.3 人体静电的产生日常活动中，人体也会产生静电，其机理是人体把消耗的机械能转化为电能，产生静电。我们的身体其实也是一种静电的导体，当我们与地面处于绝缘状态时，我们与大地会成为一个电容，能够将电容储存，一般它的充电电压会50KV，但是，当这些

13、电荷的存储量到达一定的数量时，遇到触发条件就会形成放电火花，其放电的瞬间电压千伏，功率瞬间会到达几千瓦。如下表所示为人体做一些常见活动时所产生的静电电位。人体静电一般有两种产生的途径。（1）起步电流当人们与地板处于绝缘时走路产生的静电电流叫做起步电流，这种电流的大小与行走方式和地板材料有关系，一般情况下电流10A。如下表4-1，就是人体活动的静电电位。表4-1 人体活动中的静电电位人体活动静电电位/kV10%20%RH65%90%RH人在地毯上走动3515人在乙烯树脂地板上行走12人在工作台上操作6包工具说明书的乙烯树脂封皮7从工作台上拿起普通聚乙烯袋20从垫有聚氨基甲酸泡沫的工作椅上站起来1

14、82 摩擦带电及其他带电在我们日常生活中，人体会与许多物体产生摩擦，例如衣服、手套等。同时，我们所穿的衣帽鞋子也会与其他无物体之间产生摩擦。此外，当我们接近一些带电的东西时，也会引起一些带电颗粒的吸附，同时会产生出符号相反，大小相同的电荷。以上诉说的都是可能让人体产生静电电荷的原因，然后通过静电感应以及传导产生静电。3人体静电电位与静电感应度的关系当人体中存在静电后会产生放电现象，并且会对人体产生一定的影响，这些影响称为静电感应度。不同静电压放电过程中人体的电击程度如下表4-2所示。表4-2 人对电击的感应度人体电位kV电击感应度无感觉手指外侧有感觉，发出微弱的放电声有针刺的感觉，但不疼有针深

15、刺的感觉，手指微疼，见到放电微光手指感到剧疼，手腕感到沉重手腕感到剧疼，手感到麻木手指剧麻，整个手感到被强烈电击4.4 静电的危害微小的静电放电能引起气体爆炸，造成的电击会使人产生麻的感觉或给人以强烈打击，极高压的静电会使人致命。下面就是一些静电的危害的例子:（1）印刷纸张间的摩擦起电，给印刷带来麻烦纸张粘页；潮湿的空气可使静电很快消失。（2）人造纤维服装，穿不了多大功夫就会蒙上一层灰尘，旋转的电风扇叶片没多久就有一层厚厚的尘埃，这是由于静电吸引尘埃的缘故。（3）人在地毯上行走，与地毯摩擦可产生1万多伏高压，当用手拉金属门手时会遭电击，可在地毯中夹入不锈钢丝将静电导入地下，效果很好。（4）飞机

16、在飞行过程，油罐车在运输过程中由于与空气摩擦会产生静电。当飞机降落时，静电会击伤地勤人员；油罐车的静电积累到一定程度，放电会产生电火花，引起爆炸。油罐车靠拖在地上的铁链，飞机靠机轮上的搭地线把静电导入地下。4.4.1 静电对电子产品产生危害的原因1随着电子技术的发展，电子元器件变得小型化、高密集度的方向发展，由此也使得导线间的间距变小，导致耐击穿电压也变低一般可击穿电压20V。2电子元器件的击穿电压阈值远小于其在生产和使用阶段产生的静电电压，所以电子元器件很容易被损坏，致使产品性能下降。4.4.2 静电对电子产品的损害形式吸引或排斥、与大地有电位差、或产生放电电流是静电的特点。这些特点对电子元

17、件的损害形式如下。1静电会降低电子元器件的使用寿命，减少器件的绝缘电阻，其原因是因为静电会吸附空气中的尘埃。缩短寿命2静电放电会破坏元器件，使得元器件受损而不能正常工作完全破坏。3静电的电场放电会放出热，导致元器件受到破坏潜在损伤。4静电放电的时候会产生幅度较大的电磁场，它的频谱非常宽，会对元器件造成较大的损伤电磁干扰。4.5 静电的防护静电防护的是为了在生产过程中，通过一系列的方法防止静电的产生，将静电对元器件的危害降到最低，使得元器件不会因为静电的原因而受到不必要的减产。防止静电本质上是为了防止静电放电的现象发生，防止静电放电可以从消除静电和控制静电产生这两个方面入手。消除静电的方法本质上

18、时从加快静电的泄露与中和入手的；控制静电的产生一般是从材料和工艺两方面入手。为了到达静电防护应有的效果，我们必须将这两方面同时运用。4.5.1 消除静电的途径 静电会对元器件造成伤害，但是它是可以被消除的，我们可以通过多种途径消除静电，防止元器件受到伤害。1要消除静电我们就要明白静电防护的基本思路：首先我们要明白哪里会产生静电，然后在那些地方防止静电的产生，可以采用边生产边放电的方法来降低、消除静电放电的出现。对于那些已经聚集在一起的电荷，我们应当将其清除，一般有两种情况：1当带电物体是绝缘体时，我们不能使其中的电荷泄露掉，因为物体中的电荷无法运动，可以用静电消除器来消除其中的静电。2当导体带

19、电时，我们就不需要像绝缘体那么处理了，只需要将其中的电荷泄露掉就可以消除静电了。（2） 静电的控制技术实在无法将积聚的电荷消除掉时，运用多种方法结合起来将静电控制在可以接受的范围内。工艺控制法是在生产中控制静电的产生，从生产中使用的材料和生产的工艺以及生产中的防护措施等几方面控制静电的产生，从而减少静电放电现象的出现，降低生产中受到的危害。泄露法是通过将电荷泄露的方法减少静电的产生。常用的方法是接地，通过与大地的接触，使电荷流向大地，将静电泄露掉。静电屏蔽法有两种方式，分别是内场屏蔽和外场屏蔽。内场屏蔽是通过屏蔽罩接地的方式将带电体和其他物体分开：而外场屏蔽的通过屏蔽罩接地的方式将被隔离物包围

20、起来，使得其不被与其他的物体干扰。复合中和法及其它是通过复合中和的方法来消除静电，一般会用静电消除器来消除静电，使得静电放电的可能性降低，从而到达静电防护的目的。3减小和消除静电的措施1）接地。地板和工作台、凳子、桌面、桌垫等合理地接地。人体接地。工具电烙铁、台架、吸锡器等。设备、仪器接地。管路、运输传送设施、装罐设备、存储设备设备接地。2）增湿使用各种事宜的加湿器、喷雾装置。采用通过洒水以及湿润的抹布擦拭地面等方法来增加带电体附近以及环境的湿度。尽可能的选取吸湿性的材料。3）中和。为了消除车间、设备、元器件以及人体自带的静电，要求针对不同的环境选用合适的静电消除器。4）掺杂运用喷、涂等工艺在

21、非导体物体的外表增加一层保护膜，提高其电导率，使得静电泄露的速度加快。针对塑料、橡胶等非导体材料，我们可以在其中加入炭黑粉、金铜粉末等物质来提高其电导率。将导电性合成纤维加入毛线等织物中，提高它们的抗静电的能力。将化学药品加入汽油等容易出现静电的液体中，提高它们的电导率。4.5.2 防止静电的产生1控制静电的生成环境1）湿度控制，在合理的情况下，尽可能的增加环境的湿度，减少静电的产生。2）温度控制，在生产或者材料、人员不受到影响的情况下，降低环境的温度以及物体的接触温度，减少静电的产生。3）尘埃控制，减少材料对尘埃的吸附，减少静电的产生。4）工作中的用具一般要由防静电材料制作而成，并且都要求接

22、地 5）对静电特别敏感的产品的一切活动都要求在采用静电防护措施，确保其不会被静电破坏。6）喷射、流动、运输、缠绕和别离速度都要求被控制在合理的范围内。2防止人体带电。1）佩戴防静电腕带。2）穿戴防静电衣帽。3）穿戴防静电鞋袜、脚链。4）佩戴防静电手套、指套。5）静止工作人员在车间做出与工作无关的事情，造成不必要的损失。6）进行离子风浴。3材料选用要求。1）应该合理的摆放那些必须和有可能发生接触别离的材料的位置，静电序列表上位次应该尽可能的接近。2）确保材料外表干净、平滑。3）使用静电导体材料和低电阻耗散材料。4工艺控制措施1）制定并且严格按照防静电程序工作。2）使用防静电周转、运输盘、运输盒、

23、运输箱及其他容3）使用电烙铁、吸锡器等防静电的工具。4）采用防静电包装5）针对那些有静电燃烧、爆炸的液体材料设置合适的静止时间。6）合理的减少物体与物体间的接触压力、时间面积，并控制其运行速度不能够太快。静电防护物品电子产品生产过程中使用的防静电器材主要有静电手套、静电衣帽、防静电鞋、静电手腕带、防静电袋、防静电链等，如图4-2至图4-7所示。结论本文首先对电子产品容易受到损害的原因做出了简要分析，分别从热设计、减振与缓冲以及静电防护方面做出了探讨。对静电产生的原因，静电会造成的危害做出了简单的探讨。这次写论文的过程中，我学到了很多东西，过去学过的值是掌握的更加牢固，也对过去掌握的知识有了新的

24、理解，也明白了任何事物都不是一蹴而就的，学习更是如此，需要经过不断的实践积累，这次写论文使我对电子产品的防护措施有了更加深入的了解，虽然在写论文的过程中遇到了很多困难，但是这更加让我认识到自身的不足。通过老师细心的指导，以及自己不断的完善，这些困难都被我解决了。当然，在论文的在写作过程中，由于掌握的知识有限，我着重对静电防护做出了讨论，对热设计以及减震与缓冲做出了有限的探讨。致谢本文是在老师的热情关心和指导下完成的，他渊博的知识和严谨的治学作风使我受益匪浅，对顺利完成本课题起到了极大的作用。在此向她表示我最衷心的感谢！在论文完成过程中，本人还得到了其他老师和同学的热心合作与帮助，本人向他们表示深深的谢意！最后向在百忙之中评审本文的各位专家、老师表示衷心的感谢！参考文献1.韩满林，外表组装技术，人民邮电出版社，2010。2.钟名湖，电子产品结构工艺第二版，高等教育出版社，2010。3.王玉鹏，SMT生产实训，清华大学出版社，2012。4.鲍重光静电技术原理北京理工大学出版社，1993。5.孙延林电子工业静电防护指南电子工业出版社，2006。静电防护手册，2005。.工业设计概论【M】北京：机械工业出版社。8.王健石，朱东霞电子设备热设计速查手册M】北京：电子工业出版社2008。