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文檔簡介
1、ESD 靜電防護(hù)知識(shí)培訓(xùn)教材一 生活中的靜電常識(shí)靜電是一種生產(chǎn)和生活中常見的現(xiàn)象,靜電常給我們的生產(chǎn)和生活帶來很多麻煩 有時(shí) ,它使人遭到電擊 ;有時(shí) ,它嚴(yán)重影響正常工作 ;更有甚者 ,它可能引起火災(zāi)和爆炸事故在干燥和多風(fēng)的秋天,在日常生活中,我們常常會(huì)碰到這種現(xiàn)象:晚上脫衣服睡覺時(shí),黑暗中常聽到噼啪 的聲響,而且伴有藍(lán)光,見面握手時(shí),手指剛一接觸到對(duì)方,會(huì)突然感到指尖針刺般刺痛,令人大驚失色; 早上起來梳頭時(shí),頭發(fā)會(huì)經(jīng)?!帮h”起來,越理越亂,拉門把手、開水龍頭時(shí)都會(huì)“觸電” ,時(shí)常發(fā)出“啪、 啪”的聲響,這就是發(fā)生在人體的靜電,上述的幾種現(xiàn)象就是體內(nèi)靜電對(duì)外“放電”的結(jié)果。人體活動(dòng)時(shí),皮膚
2、與衣服之間以及衣服與衣服之間互相摩擦,便會(huì)產(chǎn)生靜電。隨著家用電器增多以及冬天 人們多穿化纖衣服,家用電器所產(chǎn)生的靜電荷會(huì)被人體吸收并積存起來,加之居室內(nèi)墻壁和地板多屬絕緣 體,空氣干燥,因此更容易受到靜電干擾。由于老年人的皮膚相對(duì)比年輕人干燥以及老年人心血管系統(tǒng)的老化、抗干擾能力減弱等因素,因此老年人 更容易受靜電的影響。心血管系統(tǒng)本就有病變的老年人,靜電更會(huì)使病情加重。過高的靜電還常常使人焦 躁不安、頭痛、胸悶、呼吸困難、咳嗽。摸門把手或水龍頭之前也要用手摸一下墻,應(yīng)選擇柔軟、光滑的棉紡織或絲織內(nèi)衣、內(nèi)褲,盡量不穿化纖類衣物,以使靜電的危害減少到最低限度。二 對(duì)靜電知識(shí)的初步了解 在本世紀(jì)
3、70 前代以前,很多靜電問題都是由于人們沒有ESD會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品造成損壞。這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)ESD損害發(fā)生在人的感覺以下 電壓約為 人體電位為了防止靜電的發(fā)生,室內(nèi)要保持一定的濕度,室內(nèi)要勤拖地、勤灑些水,或用加濕器加濕;要勤洗澡、 勤換衣服,以消除人體表面積聚的靜電荷。發(fā)現(xiàn)頭發(fā)無法梳理時(shí),將梳子浸入水中片刻,等靜電消除之后, 便可以將頭發(fā)梳理服帖了。脫衣服之后,用手輕輕摸一下墻壁, 將體內(nèi)靜電“放”出去,這樣靜電就不會(huì)傷你了。對(duì)于老年人,ESD 意識(shí)而造成的,即使到現(xiàn)在也有很多人懷疑3KV,請參見下表:(伏),因?yàn)槿梭w對(duì)靜電放電的感知電擊程度1000 2000 3000 4000 5000 600
4、0 7000 8000 9000 10000 11000 12000 8 10mA完全無感覺 (發(fā)出微弱的放電聲) 手指外側(cè)有感覺但不疼 有被針刺的感覺微疼 有被針深刺的感覺手指微疼(見到放電的微光) 從手掌到前腕感到疼(指尖延伸出微光) 手指感到劇疼后腕感到沉重 手指和手掌感到劇疼稍有麻木感覺 從手掌到前腕有麻木的感覺 手腕子感到劇疼手感到麻木沉重 整個(gè)手感到疼有電流過的感覺 手指劇麻整個(gè)手感到被強(qiáng)烈電擊 整個(gè)手感到被強(qiáng)烈地打擊 手?jǐn)[脫電極已感到困難 ,有劇痛感 (手指關(guān)節(jié) )。20 25mA 手迅速麻痹 ,不能自動(dòng)擺脫電極(國際通常認(rèn)為電流在50MA 以下安全)。50 80mA 呼吸困難
5、,心房開始震顫。90 100mA 呼吸麻痹 ,三秒鐘后心臟開始麻痹 ,停止跳動(dòng) . 然而隨著大規(guī)模超大規(guī)模集成電路的問世,許多電子元件在幾百伏甚至幾十伏時(shí)就會(huì)損壞,通常電子器件 被ESD損壞后沒有明顯的界限,把元件安裝在PCB上再檢測,結(jié)果出現(xiàn)很多問題,分析也相當(dāng)困難。特別是在出現(xiàn)一些潛在損壞時(shí),即便使用精密儀器也很難測量出其性能有明顯的變化。但近年實(shí)驗(yàn)證實(shí),這 種潛在損壞在一定時(shí)間以后,電子產(chǎn)品的可靠性會(huì)明顯下降。這種失效是由于靜電放電( ElectroStaticDischarge 簡稱 ESD) 造成的,無論是靜電電場還是靜電電流都可能給器件造成致命的危害或潛在的損傷。 對(duì)電子產(chǎn)品來說具
6、有很大的危害性,靜電產(chǎn)生后會(huì)在周圍形成靜電場,會(huì)產(chǎn)生力學(xué)效應(yīng),放電效應(yīng)及靜電 感應(yīng)效應(yīng)等幾種效應(yīng),人體攜帶靜電也會(huì)對(duì)其它物體放電,在這幾種效應(yīng)中,靜電的放電效應(yīng)造成的危害ESD 損害, ESD最為嚴(yán)重,此種放電導(dǎo)致元器件的擊穿破壞或?qū)ο到y(tǒng)造成破壞無法正常運(yùn)行一般簡稱為 對(duì)元器件的損害后果導(dǎo)致硬擊穿或軟擊穿。 硬擊穿:是一次性造成元器件介質(zhì)擊穿、燒毀或永久性失效,使集成電路徹底損壞,永久性失效,當(dāng)靜電 放電能量達(dá)到一定值時(shí),足以引起封裝集成電路塊的爆炸,使其芯片完全燒毀裸露,造成人身傷害,設(shè)備 故障耗費(fèi)增加。硬擊穿特征明顯一般來說可以在器件組裝件或插件板出廠交貨之前檢查出來。軟擊穿 (軟失效 )
7、 :是造成器件的性能劣化或參數(shù)指標(biāo)下降, 但還沒有完全損壞而形成隱患, 在最后質(zhì)量檢 驗(yàn)中很難被發(fā)現(xiàn),在使用時(shí)靜電造成的電路潛在損傷,會(huì)使其參數(shù)變化,品質(zhì)劣化,壽命降低,使設(shè)備運(yùn) 行一段時(shí)間后,隨溫度,時(shí)間,電壓的變化出現(xiàn)各種故障不能正常工作即為軟失效。 如果受損的芯片屬于一些重要的控制系統(tǒng),如網(wǎng)絡(luò)中心控制系統(tǒng),自動(dòng)播出控制系統(tǒng),生產(chǎn)調(diào)度控制中心, 電子作戰(zhàn)指揮系統(tǒng),自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng),火箭發(fā)射控制系統(tǒng)等其造成的危害有時(shí)是難以預(yù)料的,這潛在的損傷 實(shí)際上具有更大危害,造成的直接和間接損失更為嚴(yán)重 軟擊穿不易察覺具有潛在隱蔽的特點(diǎn)危害更大, 另外靜電感應(yīng)和靜電放電時(shí)產(chǎn)生的電磁脈沖也有一定危害, 靜電放
8、電一般產(chǎn)生頻帶為幾百 KHz 幾十 MHz ,電平高達(dá)幾十毫伏的電磁脈沖干擾可使靜電敏感器件 ( Static Sensitive Device 簡稱 SSD) 破壞。在靜電危害的幾種類型中, ESD 損害尤為突出, 其突出特點(diǎn)是隨機(jī)性和不易察覺性 。人沒有感覺到放電就 已造成了靜電損傷 .不易被檢測出來, 有關(guān)資料證明 ESD 引起的器件損傷 90%為潛在性的軟擊穿損傷, 10% 為立即失效的損傷類型。 靜電對(duì) SSD 的危害, 由于集成電路的集成度越來越高, 體積縮小, 光刻線條變細(xì), 線間距離窄, 以及采用大量新型材料 (其抗靜電性很低 )至使其抗靜電性下降, 較低電位差就能將其擊穿破壞
9、, 有人認(rèn)為加有 ESD 保護(hù)電路的集成電路板不怕靜電破壞, 實(shí)際上盡管加有保護(hù)電路確實(shí)能夠起到一定的保 護(hù)作用,當(dāng)在人體或工作環(huán)境中帶有上千伏靜電時(shí),雖然敏感器件內(nèi)有保護(hù)電路也是無法承受的,仍然受 到很大程度的破壞。所有的集成電路均對(duì)靜電敏感,其不同之處只在于所能承受的閥電壓值不同而已,人體有感的靜電放電在 2500 伏以上,因此減少靜電到人無感覺的程度,并沒有消除電子設(shè)備受靜電損壞的危害,當(dāng)人感覺到靜電 放電時(shí)可能已經(jīng)對(duì)造成 SSD 損傷了,所以對(duì)靜電的防護(hù)主要應(yīng)致力于防患于未然,進(jìn)行綜合防護(hù)。靜電的基本物理特性為:吸引或排斥,與大地有電位差,會(huì)產(chǎn)生放電電流。這三種特性能對(duì)電子元件的影 響
10、: 靜電吸附灰塵,降低元件絕緣電阻(縮短壽命) 。靜電放電破壞,使元件受損不能工作 (完全破壞 )。 靜電放電電場或電流產(chǎn)生的熱,使元件受傷(潛在損傷) 。 靜電放電產(chǎn)生的電磁場幅度很大 (達(dá)幾百伏 /米) 頻譜極寬 (從幾十兆到幾千兆) ,對(duì)電子產(chǎn)器造成干擾甚至 損壞(電磁干擾) 。如果元件全部破壞,必能在生產(chǎn)及品管中被察覺而排除,影響較小,如果元件輕微受損,在正常測試下不 易發(fā)現(xiàn),在這種情形下,常會(huì)因經(jīng)過多層之加工,甚至已在使用時(shí),才發(fā)現(xiàn)破壞,不但檢查不易,而且其 損失亦難以預(yù)測。要耗費(fèi)多少人力及財(cái)力才能清查出所有問題,而且如果在使用時(shí)才察覺故障,其損失將 可能巨大。靜電具有的特性:1 隱
11、蔽性,這是因?yàn)槿梭w人體不能直接感知靜電除非發(fā)生靜電放電 ,但是發(fā)生靜電放電人體也不一定能有電擊的感覺感知的靜電放電電壓為 2 3 KV,所以靜電具有隱蔽性。2 潛在性 有些電子元器件受到靜電損傷后的性能沒有明顯的下降,但多次累加放電會(huì)給器件造成內(nèi)傷而形成隱患。 因此靜電對(duì)器件的損傷具有潛在性。3 隨機(jī)性電子元件甚么情況下會(huì)遭受靜電破壞呢 ?可以這么說,從一個(gè)元件產(chǎn)生以后,一直到它損壞以前,所有的過 程都受到靜電的威脅,而這些靜電的產(chǎn)生也具有隨意性,其損壞也具有隨意性。4 復(fù)雜性靜電放電損傷的失效分析工作,因電子產(chǎn)品的精、細(xì)、微小的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而費(fèi)時(shí)、費(fèi)事、費(fèi)錢,要求較高的 技術(shù)并往往需要使用掃描電
12、鏡等高精密儀器。即使如此,有些靜電損傷現(xiàn)象也難以與其他原因造成的損傷 加以區(qū)別,使人誤把靜電損傷失效當(dāng)作其他失效。這在對(duì)靜電放電損害未充分認(rèn)識(shí)之前,常常歸因于早期 失效或情況不明的失效,從而不自覺地掩蓋了失效的真正原因。所以靜電對(duì)電子器件損傷的分析具有復(fù)雜 性。靜電對(duì)工業(yè)危害主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1 引發(fā)燃爆事故據(jù)測量一個(gè)普通男子站在絕緣地板上,脫化纖毛衣時(shí),人體靜電電位可達(dá)8200伏起電量為 0.95 微庫積累的靜電能量為 3.9 毫焦,這個(gè)能量比汽油的最小靜電點(diǎn)火能 0.21 毫焦,黑火藥的最小靜電點(diǎn)火能 0.19 毫焦, 都大許多倍,如果發(fā)生靜電放電火花就有引起燃燒爆炸的危險(xiǎn)。2 損傷
13、電子元器件破壞系統(tǒng)正常工作 在世界已進(jìn)入電子計(jì)算機(jī)時(shí)代的今天,靜電更是電子工業(yè)乃至各類電子電器用戶的一大隱患,某些大規(guī)模 集成電路中的防氧化膜只有十萬分之幾厘米厚, IC 電路會(huì)在數(shù)百伏電壓下被擊穿, M0SFET 甚至受到十幾 伏電壓作用就會(huì)被毀掉,如遇人體靜電或其他微弱的靜電放電,它們就會(huì)像雷電擊中一幢大建筑物使之轟 然倒塌一樣遭到毀壞,因而以大規(guī)模集成電路為基礎(chǔ)的工業(yè)產(chǎn)品,如電腦工業(yè)自動(dòng)化控制器等等,都要防 止靜電造成的危害, 據(jù)報(bào)道在靜電危害沒有得到有效防治之前, 美國電子工業(yè)部門由于靜電原因使 IC 電路 遭到破壞和損傷而造成的損失每年高達(dá)數(shù)億美元,此外電子計(jì)算機(jī)微處理器等會(huì)因靜電放
14、電,而失去記憶 或工作中斷,使已有的信息丟失破壞系統(tǒng)正常工作。3 影響產(chǎn)品質(zhì)量 在電子元器件制造,電影膠片印制過程中,靜電放電會(huì)使其發(fā)生意外故障或疵病而達(dá)不到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。4 影響正常生產(chǎn)在紡織印刷膠片造紙等工業(yè)生產(chǎn)中,纖維紙張膠片等會(huì)因靜電而粘連一起給生產(chǎn)帶來麻煩。5 對(duì)人體造成電擊不適感甚至引發(fā)次生事故 人員長期在靜電環(huán)境中會(huì)引發(fā)各種疾?。蝗梭w靜電放電會(huì)使人有電震,電麻感覺,若此人此時(shí)處在高位或 接觸危險(xiǎn)品就可能引發(fā)次生事故。靜電主要由不同物質(zhì)相互摩擦而產(chǎn)生而且廣泛存在于自然界、工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活中,在電子工業(yè) 中,電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的小型化和高集成化,相應(yīng)的加工技術(shù)日趨微、細(xì)、精、薄,使得對(duì)
15、靜電危害不可忽視 在電子廠房生產(chǎn)過程中,靜電所造成的危害是多方面的。三 靜電防護(hù)知識(shí) 從前面的分析可知靜電是由于物體接觸分離,甚至沒有接觸的感應(yīng)等方式產(chǎn)生的,就連我們周圍的空氣也 是由原子組成的,當(dāng)這些空氣流動(dòng)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生靜電,可以說:在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都可能產(chǎn)生靜電。要 完全消除靜電幾乎不可能的,但可以采取一些措施控制靜電在不危害的程度之內(nèi),其產(chǎn)生的基本過程可歸納為:接觸7電荷7轉(zhuǎn)移7偶電層形成7電荷分離.設(shè)備或人體上的靜電最高可達(dá)數(shù)萬伏為至數(shù)十萬伏,要正常操作條件下也常達(dá)數(shù)百至數(shù)千伏 ,人體由于自身的動(dòng)作及與其它物體的接觸分離、磨擦或感應(yīng)等因素 可以帶上幾千伏甚至上萬伏的靜電 .靜電是正、
16、負(fù)電荷在局部范圍內(nèi)失去平衡的結(jié)果.它是一種電能 ,留存在物體表面 ,具有高電位、低電量、和作用時(shí)間短的特點(diǎn).靜電控制的主要措施有:靜電的泄漏和耗散、靜電中和、靜電屏蔽與接地、增濕等.靜電放電引起的元件擊穿損害是電子工業(yè)最普遍、最嚴(yán)重的靜電危害,靜電敏感元件和印制電路板在生產(chǎn)過程中工序間的傳遞和儲(chǔ)放 ,必須使用防靜電上料箱、元件盒、周轉(zhuǎn)箱、周轉(zhuǎn)托盤等.以防止靜電積累造成的危害.作為成品進(jìn)行包裝時(shí)必須采用防靜電屏蔽袋、包裝袋、包裝盒、筐等,避免運(yùn)輸過程中的靜電損害 .電子產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中 ,其元器件 ,組件, 成品,經(jīng)常與設(shè)備工具等發(fā)生接觸、 分離、磨擦而產(chǎn)生靜電 ,必須使 用防靜電坐墊、 周轉(zhuǎn)小
17、車、 維修包、 工具、工作椅等 ,并通過適當(dāng)?shù)慕拥?,使靜電迅速泄放 .磨擦起電和人體靜電是電子、 微電子工業(yè)中的兩大危害源 ,但產(chǎn)生靜電并非危害所在 ,危害在于靜電積累及由 此產(chǎn)生的靜電電荷放電 ,帶電的物體 ,在其周圍形成靜電場 ,會(huì)產(chǎn)生力學(xué)效應(yīng) ,放電效應(yīng)和靜電感應(yīng)效應(yīng) ,因此必須加以控制 .由于靜電的力學(xué)效應(yīng) ,空氣中的浮游的塵粒會(huì)吸附到硅片等元器件上,嚴(yán)重影響電子產(chǎn)品的質(zhì)量 ,因此 ,對(duì)凈化空間必須采取防靜電措施 .凈化室的墻壁、天花板和地板等都應(yīng)采用防靜電的不發(fā)塵材料,對(duì)操作人員及工件、器具也應(yīng)采取一系列的靜電防護(hù)措施 .為了解生產(chǎn)過程靜電起電情況 ,判別生產(chǎn)過程中靜電的影響程度以
18、及檢驗(yàn)靜電防護(hù)用品、裝備質(zhì)量都需要測 量靜電及有關(guān)參數(shù) .按照靜電學(xué)上的分類一般材料可分為三大類 :1靜電導(dǎo)體,電阻率10人6 Q - cm;2靜電半導(dǎo)體,電阻率 10人6 Q -cm - 10X0 Q -cm;3靜電絕緣體,電阻率10X0 Q -cm.其中電阻率在電阻率 10人5 Q -cm - 10人9 Q -cm的稱為靜電泄放體而絕大部分合成材料的電阻率大于10X0Q -cm,因而是靜電絕緣體,對(duì)于絕緣體而言一旦產(chǎn)生靜電 ,其本身幾乎無放電的通路 ,使靜電荷長期駐留積聚, 電荷積聚到一定程度后就可能隨機(jī)放電造成危害 .在工作環(huán)境中主要的靜電源:1 人(移動(dòng)靜電源 )-人在活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的靜電
19、電壓從幾千伏到幾萬伏不等;2 地板工作臺(tái)面,鞋,服裝,普通塑料包裝袋,文件袋,泡沫包裝盒,沒有靜電防護(hù)條件下直接插撥印制 電路板,不接地電烙鐵,吸錫器,絕緣材料制作的操作工具等;3 打印機(jī),復(fù)印機(jī),變壓器,發(fā)電機(jī)等工作時(shí)也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)靜電。靜電的測量 ,主要是對(duì)靜電電壓、材料電阻、接地電阻、靜電關(guān)衰期、靜電電量、靜電消除器消電性能、布 料電荷面密度等的測量 .靜電防護(hù)工作作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程 ,任何環(huán)節(jié)的疏漏或失誤 ,都將導(dǎo)致靜電防護(hù)工作的失敗 ,必須時(shí)時(shí)防范 ,人人 防范.子相連。為了消除靜電所產(chǎn)生的危害,就必須采取措施。消除靜電的方法很多,但最簡單和最有效的辦法是采取接 地措施。在電子生產(chǎn)廠房中
20、,對(duì)所有會(huì)產(chǎn)生靜電的設(shè)備都應(yīng)保證可靠接地。為了防止積聚在設(shè)備和人身上 的靜電荷達(dá)到危險(xiǎn)電位,在主要生產(chǎn)場合采用了防靜電地坪。在這類地坪的防護(hù)材料中,分布有銅線構(gòu)成 的網(wǎng)絡(luò),這些金屬網(wǎng)絡(luò)彼此形成電氣通路,用于防靜電地坪的靜電傳導(dǎo)。作為電氣設(shè)計(jì)配合,應(yīng)在防靜電 地坪所在空間的建筑柱上,適當(dāng)預(yù)留接地端子。在地坪敷設(shè)完畢后,將防靜電地坪內(nèi)的金屬線與該接地端 另外,接地端子須通過柱內(nèi)主筋與接地極連通,以使靜電通過接地端子沿柱內(nèi)主筋流向接地極。硬接地:軟接地:使物體直接或通過一個(gè)低阻抗同大地相連接。使物體通過一個(gè)足夠高的阻抗接往大地,以便發(fā)生觸電事故時(shí)把電流限制在人身安全電流之下。直接接地:將金屬導(dǎo)體與大
21、地進(jìn)行導(dǎo)電性連接,從而使金屬導(dǎo)體的電位接近于大地電位的一種接地類型。間接接地:為了使金屬導(dǎo)體外部的靜電導(dǎo)體和靜電亞導(dǎo)體進(jìn)行靜電接地,將其表面的全部或局部與接地的 金屬導(dǎo)體緊密相接,將些金屬作為接地電極的一種接地類型??缃咏拥兀和ㄟ^機(jī)械或化學(xué)方法把金屬物體間進(jìn)行結(jié)構(gòu)固定,從而使兩個(gè)或兩個(gè)以上相互絕緣的金屬導(dǎo)體 進(jìn)行導(dǎo)電性連接,以建立一個(gè)供電流動(dòng)的低阻抗通路,然后再接地的一種接地類型。靜電單獨(dú)地線,不能與設(shè)備接地共用(設(shè)備異常時(shí)可能導(dǎo)致靜電反向釋放) ,也不能與防雷接地(反倒引來 雷電)連用。人體是最普遍存在的靜電危害源。對(duì)于靜電來說,人體是導(dǎo)體,所以可以對(duì)人體采取接地的措施。1 使用防靜電地面
22、/ 防靜電鞋 / 襪(靜電從腳導(dǎo)到大地) ,通過腳穿防靜電性地面、地墊、地毯,人員穿上 防靜電鞋襪,形成組合接地;2 佩戴防靜電腕帶并接地(靜電從手導(dǎo)到大地) ,通過手用以泄放人體的靜電。它由防靜電松緊帶、活動(dòng) 按扣、彈簧軟線保護(hù)電阻及插頭或夾頭組成。松緊帶的內(nèi)層用防靜電紗線編織,外層用普通紗線編織。上述兩項(xiàng)措施都是實(shí)用而有效的,應(yīng)視不同的場合選擇使用 . 僅從防靜電的角度考慮時(shí),人體總的對(duì)地電阻越小越好,但最小值受到安全方面的限制,人體必須具有一 定值的對(duì)地電阻,以便萬一發(fā)生金屬設(shè)備或裝置與工頻電源短接的情況下,該電阻能夠限制流過操作的人 體上的電流,確保人體安全。通常腕帶的限流電阻在1MQ
23、,防靜電鞋的最小電阻應(yīng)不應(yīng)小于1M Q,最大不超過10人9 Q。使用腕帶操作時(shí)不允許斷開,否則會(huì)失去接地作用 。各種腕帶使用的主要問題是開路,有時(shí)是臨時(shí)性的, 有時(shí)是長時(shí)間斷開,使失去接地作用。有的人因此使用腕帶檢測器測量其通斷狀態(tài),有的用監(jiān)測儀器測量 腕帶的開路及電阻變大。腕帶扣得不緊造成人體皮膚與腕帶的接觸電阻變大。有些腕帶的電阻就是帶子本 身的,當(dāng)帶觸及地時(shí)使其電阻大大減小,有可能因此造成對(duì)人體電擊的危險(xiǎn)。有些自稱是無線的腕帶,其 效果遠(yuǎn)不如有線的好。防靜電鞋在穿用時(shí)應(yīng)有防靜電襪/鞋墊,并在防靜電地面上工作才能使人體所帶的靜電導(dǎo)到大地,任何一部分電阻過大或斷開都會(huì)使人體帶上危害的靜電。所
24、以在重要的部門應(yīng)有人體電阻測 試儀隨時(shí)檢測人體所穿的鞋 /襪/鞋墊及與人體的總電阻是否能起到泄漏靜電的要求。腕帶應(yīng)用專門的帶插座的接地線與地連結(jié),不能夾在桌面或桌邊的金屬體上,因?yàn)檫@些金屬體對(duì)地的電阻 可能很大。要經(jīng)常檢查腕帶的電阻。,選用優(yōu)質(zhì)的防護(hù)技術(shù)產(chǎn)品 ,制定完善的靜電防護(hù)管理規(guī)程靜電防護(hù)應(yīng)利用一些必要的有效的靜電防護(hù)手段并切實(shí)有效地貫徹執(zhí)行 .A 其基本原則是 :1 有效抑制或減少靜電荷的產(chǎn)生 ,嚴(yán)格控制靜電源 ;2 安全可靠及時(shí)消除已產(chǎn)生的靜電荷,避免靜電荷積聚 ;3 定期對(duì)防靜電設(shè)施進(jìn)行維護(hù)和檢驗(yàn) .以當(dāng)前電子器件技術(shù)水平為依據(jù) ,只要將工作環(huán)境的靜電起電電壓控制在低于100V 的
25、范圍就可以防治靜電危害 ,要達(dá)到這個(gè)目的就必須使器件制造分系統(tǒng)裝聯(lián)組成,系統(tǒng)使用維護(hù)的每個(gè)環(huán)節(jié)都處于靜電防護(hù)之下才 能確保安全,每個(gè)環(huán)節(jié)中又有許多小的環(huán)節(jié),以分系統(tǒng)裝聯(lián)為例,它包括器件入廠檢驗(yàn),驗(yàn)收,保管,分 發(fā),整形,插裝。焊接,清洗,測試,傳遞,包裝,運(yùn)輸?shù)鹊饶囊粋€(gè)步驟不注意靜電防護(hù),都有可能造成 產(chǎn)品的質(zhì)量隱患。B 靜電安全操作 靜電防護(hù)在很大程度上是提高靜電防護(hù)意識(shí)的問題,提高所有接觸靜電敏感器件人員的靜電知識(shí)水平,進(jìn) 行靜電安全操作與靜電防護(hù)技術(shù)教育是非常重要的,這在美國軍用標(biāo)準(zhǔn)和我國標(biāo)準(zhǔn)里都有明文規(guī)定,包括 靜電保護(hù)接地,場地環(huán)境的靜電防護(hù),人員的靜電防護(hù),設(shè)備的靜電防護(hù),靜電檢測
26、儀表及防護(hù)措施的日 常維護(hù)等六個(gè)方面。1 靜電保護(hù)接地防靜電系統(tǒng)必須有獨(dú)立可靠的接地裝置,接地電阻一般應(yīng)小于10歐姆,埋設(shè)與檢測方法應(yīng)符合GBJ79的要求,防靜電地線不得接在電源零線上,不得與防雷地線共用,使用三相五線制供電,其大地線可以作為 防靜電地線 (但零線地線不得短接 )。2 場地環(huán)境的靜電防護(hù) 防靜電工作區(qū)場地的地面,墻壁及天花板,國家標(biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)選用防靜電材料,使之具備很好的防靜電性能, 禁止使用普通絕緣材料。3 人員的靜電防護(hù)人體在日?;顒?dòng)和生產(chǎn)操作中可產(chǎn)生電壓為數(shù)十伏到數(shù)萬伏的靜電,而放電過程是極短促的,所以放電過 程中釋放出的能量可達(dá)幾十瓦,足以引起芯片微區(qū)燒毀或SiO2 膜擊
27、穿,因此對(duì)進(jìn)入防靜電工作區(qū)的人員要進(jìn)行靜電防護(hù), 配備防靜電服及防靜電鞋, 對(duì)設(shè)備維修, 維護(hù)人員還應(yīng)配備防靜電腕帶。4 設(shè)備的靜電防護(hù) 防靜電安全工作臺(tái)是防靜電工作區(qū)的基本組成部分,它由作業(yè)臺(tái),防靜電桌墊,腕帶接頭和接大地線等組 成靜電安全工作,臺(tái)上不允許堆放塑料橡皮,紙板玻璃等易產(chǎn)生靜電的雜物,圖紙資料等應(yīng)裝人防靜電文 件袋中,座椅墊套等都應(yīng)是導(dǎo)靜電的并與靜電接地相連,必要時(shí)工作臺(tái)上配備離子風(fēng)靜電消除器,座椅下 可以鋪設(shè)防靜電地墊,在電子設(shè)備研制生產(chǎn)過程中,)應(yīng)具備靜電防護(hù)一切貯存周轉(zhuǎn)靜電敏感器件 (SSD)的容器(器件袋,轉(zhuǎn)運(yùn)箱,印刷板架,元器件存放盒等性能,不允許使用金屬和普通塑料容器
28、 。以保證防護(hù)的有效性。5 靜電檢測儀表配備有關(guān)靜電檢測儀表隨時(shí)或定期對(duì)人員設(shè)備及各種防護(hù)措施進(jìn)行檢測,6 防護(hù)措施的日常維護(hù), 任何防靜電措施都不是一勞永逸的,需要在日常的使用中,定期進(jìn)行正確適當(dāng)?shù)木S護(hù)才能保證它的確實(shí)有 效,延長使用壽命降低費(fèi)用。C 日常維護(hù)和檢查參見以下內(nèi)容:1、靜電安全工作臺(tái):由工作臺(tái)、防靜電桌墊、腕帶接頭和接地線等組成。2、防靜電桌墊上應(yīng)有兩個(gè)以上的腕帶接頭,一個(gè)供操作人員用,一個(gè)供技術(shù)人員,檢驗(yàn)人員用。3、靜電安全工作臺(tái)上不允許堆放塑料盒、橡皮、紙板、玻璃等易產(chǎn)生靜電的雜物、圖紙資料應(yīng)放入防靜 電文件袋內(nèi)。4、防靜電腕帶:直接接觸靜電敏感器件的人員必須帶防靜電腕帶,
29、帶系統(tǒng)對(duì)地電阻值應(yīng)為 1MQ 。5、防靜電容器:生產(chǎn)場所的元件盛料袋、周轉(zhuǎn)箱、屬和普通容器,所有容器都必須接地。6、防靜電工作服:進(jìn)入靜電工作區(qū)的人員和接觸腕帶與人體皮膚應(yīng)有良好接觸,腕PCB 上下料架等應(yīng)具備靜電防護(hù)作用,不允許使用金SMD 元器件的人員必須穿防靜電工作服,特別是在相對(duì)濕度小于 50%的干燥環(huán)境中(如冬季) .工作服面料應(yīng)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。7、進(jìn)入工作區(qū)的人員必須穿防靜電工作鞋。穿普通鞋的人員應(yīng)使用導(dǎo)電鞋束、防靜電鞋套或腳跟帶。8、9、生產(chǎn)線上用的傳送帶和傳動(dòng)軸,應(yīng)裝有防靜電接地的電刷和支桿。 對(duì)傳送帶表面可使用離子風(fēng)靜電消除器。10、生產(chǎn)場所使用的組裝夾具、檢測夾具、焊接工
30、具、各種儀器等,都應(yīng)設(shè)良好的接地線。11、生產(chǎn)場所入口處應(yīng)安裝防靜電測試臺(tái),每一個(gè)進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場的人員均應(yīng)進(jìn)行防靜電測試,合格后方 能進(jìn)入現(xiàn)場。D 靜電控制可以參考以下資料:( 1)控制靜電生成環(huán)境:在不導(dǎo)致器材或產(chǎn)品腐蝕生銹或其它危害的前提下,盡量加大濕度;a. 濕度控制。在可能條件下盡量降低溫度,包括環(huán)境溫度和物體接觸溫度;此為防止附著(吸附)帶電的重要措施;b. 溫度控制。c. 塵??刂啤. 地板、桌椅面料和工作臺(tái)墊應(yīng)由防靜電材料制成,并正確接地;e. 靜電敏感產(chǎn)品的運(yùn)送傳遞和存儲(chǔ)及包裝與拆包裝應(yīng)采取靜電防護(hù)措施;f. 噴射、流動(dòng)、運(yùn)送、纏繞和分離速度應(yīng)予以控制,在液體、粉體等材料的輸送
31、管道中使用緩和器。( 2)防止人體帶電:a. 佩戴防靜電腕帶;b. 穿戴防靜電服裝、衣、帽;c. 穿戴防靜電鞋襪、腳鏈;d. 佩戴防靜電手套、指套;e. 嚴(yán)格禁止與工作無關(guān)的人體活動(dòng)(例如做操、打鬧、梳頭發(fā)、吃東西等)f. 進(jìn)行離子風(fēng)浴。3)工藝控制措施:a. 制定實(shí)施防靜電操作程序;b. 使用防靜電周轉(zhuǎn)、運(yùn)輸盤、盒、箱及其它容器、小車;c. 使用防靜電工具(烙鐵、吸錫器等) ;d. 采用防靜電包裝;e. 對(duì)有靜電燃燒、爆炸可能性的液體材料設(shè)置必要的靜置時(shí)間;f. 盡量減少物體間的接觸壓力、時(shí)間、面積(例如布匹、紙張、線材、薄膜材料、膠帶等的運(yùn)送、傳遞 輥筒、卷筒、線軸和產(chǎn)品之間)并限制運(yùn)行速
32、度不可過快。E 生產(chǎn)現(xiàn)場防靜電操作規(guī)范 :1、所有元器件的操作都必須在靜電安全工作臺(tái)上進(jìn)行,凡進(jìn)入防靜電工作區(qū)的元器件都必須按防靜電要 求來對(duì)待。2、未采用防靜電包裝的 SMD 器件不得進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場。3、從靜電防護(hù)容器中取出部件時(shí),應(yīng)該在靜電安全工作臺(tái)上進(jìn)行,作為工作人員要遵守以下三點(diǎn):(1)、必須穿好防靜電工作服。(2)、戴上防靜電腕帶,腕帶與皮膚有良好的接觸并可靠地接地。(3)、接觸貴重的 SMD 元器件時(shí),最好戴上防靜電指環(huán)或指套。4、對(duì)沒有防靜電包裝的元器件,應(yīng)該在消除靜電后再進(jìn)入靜電工作現(xiàn)場。5、在重要的操作工位上要配備監(jiān)視器,以隨時(shí)檢測腕帶是否處于正常狀態(tài)。6、普通服裝、圖紙資料等
33、不得接觸元器件。7、手拿敏感器件時(shí),應(yīng)避免接觸其引線和接線片。8、某些元器件要清洗時(shí),不可使用塑料刷子,必須用防靜電刷子清洗。(臺(tái))墊上。9、操作現(xiàn)場所有必須使用的不具備防靜電功能的工具、夾具、設(shè)備儀器,都應(yīng)放在防靜電桌10、禁止重復(fù)使用器件包裝管包裝元器件。11、在手工焊接時(shí),要采用防靜電低壓烙鐵。12、應(yīng)使用有接地線的低壓直流電動(dòng)起子等裝聯(lián)設(shè)備。13、外來人員進(jìn)入現(xiàn)場,未采取防靜電措施,不得接觸元器件。14、生產(chǎn)現(xiàn)場的各種設(shè)備,必須采取防靜電措施。F 常用的靜電防護(hù)措施:a 接地, 所謂接地 ,一般是指把金屬導(dǎo)體與大地連接 ,使它和大地等電勢 靜電接地有直接接地和高阻接地之 分前者是金屬性
34、接地,用來清除靜電導(dǎo)體上的靜電,這是清除導(dǎo)體上靜電普遍采取的安全化方法后者 是帶有兆歐級(jí)電阻的接地,用來清除靜電亞導(dǎo)體或靜電絕緣體上的靜電許多液體和粉末是電的不良導(dǎo)體 ,運(yùn)動(dòng)的液體、粉末和管壁 (或容器壁 )摩擦很容易積累靜電因此,凡是用 來加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸各種易燃液體、易燃?xì)怏w和粉末的設(shè)備都必須接地,以消除其上可能積累的電荷廠 房內(nèi)的各種管道和設(shè)備相距 10cm 以內(nèi)時(shí), 應(yīng)當(dāng)互相連起來, 并予以接地, 以免它們之間由于靜電積累而引 起的不同的電勢造成放電油罐車行駛中為了防止因燃油和油罐摩擦撞擊而積累靜電,須用一條鐵鏈保持 接地對(duì)有靜電危險(xiǎn)的裝料或卸料作業(yè),在作業(yè)前應(yīng)將有關(guān)金屬部件連成整體并
35、予以接地,作業(yè)終止時(shí)應(yīng) 經(jīng)過適當(dāng)靜置時(shí)間,方可拆去接地線在有可燃性氣體蒸氣或懸浮粉塵等有爆炸危險(xiǎn)的場所,采用導(dǎo)電性良好的地面 (地板、 地毯、涂料等) ,其導(dǎo)電覆蓋層可以使地板上的人或物體所帶的電荷能很快地泄露到大地中,以防止出現(xiàn)過高的靜電電壓這也屬于靜電接地措施應(yīng)當(dāng)注意,對(duì)于導(dǎo)體上的感應(yīng)靜電,接地只能消除部分靜電b 增濕 在溫度較高時(shí),絕緣體表面形成水膜,水膜能溶解電解質(zhì)和雜質(zhì),有較好的導(dǎo)電性也就是說,水膜能使 絕緣體表面電阻大大降低,有助于靜電泄露通常采取向現(xiàn)場噴送溫度較高的高濕度空氣、掛濕布條、地 面灑水等方法增濕對(duì)于表面容易形成水膜的紙張、橡膠、醋酸纖維等是有效的,而對(duì)于表面不能形成水
36、膜的純滌綸、聚 四氟乙烯等是無效的對(duì)于懸浮粉末或孤立絕緣體,雖能形成水膜,但因沒有泄露途徑而不能消除靜電c 添加抗靜電劑 抗靜電劑一般是指具有較好導(dǎo)電性或較強(qiáng)吸濕性的化學(xué)藥劑在容易產(chǎn)生靜電的高絕緣材料中,如果加入 微量的抗靜電劑,就能降低其電阻率,有利于靜電的消除d 屏蔽 所謂屏蔽是用封閉或幾乎封閉的金屬殼將絕緣體包圍起來,金屬殼必須接地這樣即可以防止絕緣體與其 他導(dǎo)體放電,又能抑制靜電產(chǎn)生,達(dá)到限制絕緣體電勢的目的和防止靜電感應(yīng)的作用金屬殼可用金屬膜、 金屬網(wǎng)等導(dǎo)電材料或金屬絲繞制而成e、靜電中和器靜電中和器又叫靜電消除器,它能產(chǎn)生電子和離子因此,帶電體吸引電性相反的電荷將本身電荷中和, 從而消除靜電的危險(xiǎn)按其工作原理可分為感應(yīng)式、高壓式和放射式感應(yīng)式中和器放電針尖端在帶電體感應(yīng)下出現(xiàn)異性電荷,當(dāng)空間場強(qiáng)超過2530k V/cm時(shí),空氣被電離,形成電暈放電異性離子在電場作用下向帶電體運(yùn)動(dòng),于是帶電體上的電荷得到中和例如,從身上急速脫下的化纖 衣服
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