靜電知識及防御

1、防靜電培訓(xùn)提綱第一章靜電知識和產(chǎn)生途徑；第二章靜電放電及靜電破壞；第三章靜電控制原理及依據(jù)； 第四章防靜電項目管理。 工程部一、什么是靜電：一、什么是靜電： 靜電：靜電： 靜止未流動的電荷。能夠長時間停留在某些物料上。靜止未流動的電荷。能夠長時間停留在某些物料上。 （若保持（若保持“靜止靜止”狀態(tài)下是安全的。）狀態(tài)下是安全的。） 靜電放電：靜電放電： 當(dāng)兩個帶不同靜電電位的物體相互接近到某種程度或當(dāng)兩個帶不同靜電電位的物體相互接近到某種程度或 接觸時，靜電從一個物件突然流放到另一物件上的現(xiàn)象。接觸時，靜電從一個物件突然流放到另一物件上的現(xiàn)象。 二、靜電序列表：二、靜電序列表： + 帶正電帶正電

2、 帶負(fù)電帶負(fù)電 人人 玻玻 人人 尼尼 鉛鉛 鋁鋁 紙紙 聚聚 鎳鎳 硬硬 聚聚 聚聚 聚聚 硅硅 手手 璃璃 發(fā)發(fā) 龍龍 氨氨 銅銅 橡橡 酯酯 丙丙 乙乙 橡橡 酯酯 銀銀 膠膠 烯烯 烯烯 膠膠 說明：說明： 1、序列中任兩物質(zhì)接觸后，位居前面的帶正電，后面的帶負(fù)電；、序列中任兩物質(zhì)接觸后，位居前面的帶正電，后面的帶負(fù)電； 2、兩種物質(zhì)在序列表上的位置相距越遠(yuǎn)，接觸后產(chǎn)生的電量越大。、兩種物質(zhì)在序列表上的位置相距越遠(yuǎn)，接觸后產(chǎn)生的電量越大。 第一章靜電知識和產(chǎn)生途徑靜電的產(chǎn)生有四個途徑： 接觸分離（最常見的摩擦); 電感效應(yīng)； 電容效應(yīng)； 壓電效應(yīng)。主要來源: 接觸 + 摩擦或壓力+ 分

3、離 Contact + Friction + Separation - + - +- + - +- - - -+ + + +靜電的“產(chǎn)生”途徑 靜電不是由摩擦產(chǎn)生的！靜電不是由摩擦產(chǎn)生的！摩擦過程增加接觸面，接觸產(chǎn)生靜電。摩擦過程增加接觸面，接觸產(chǎn)生靜電。許多物料的表面都不夠平整或具備足夠的柔性，許多物料的表面都不夠平整或具備足夠的柔性，來達(dá)到接觸分離所需要產(chǎn)生靜電的程度。來達(dá)到接觸分離所需要產(chǎn)生靜電的程度。片狀物和粘帶具備良好的接觸條件，所以較容易片狀物和粘帶具備良好的接觸條件，所以較容易產(chǎn)生靜電。產(chǎn)生靜電。除了增加接觸面，摩擦也同時增加分離速度。除了增加接觸面，摩擦也同時增加分離速度。摩擦

4、過程所產(chǎn)生的熱能增加電荷的遷移程度。摩擦過程所產(chǎn)生的熱能增加電荷的遷移程度。 摩擦和接觸生電 絕緣體不能夠被電感生電！ 電 感 效 應(yīng)_- - - - - - - - - -+-+ 電 容 效 應(yīng) 電容效應(yīng)只增加靜電破壞的風(fēng)險程度，并沒有改變電容效應(yīng)只增加靜電破壞的風(fēng)險程度，并沒有改變電荷量。電荷量。 1000v 因為：因為：C=0 A/d; V=Q/C 所以：所以： d V d 10v以人體為例：人體電容極小，約以人體為例：人體電容極小，約50-250pF，少量靜電，少量靜電荷的積累便造成較高的靜電位，若人體接地不良，便荷的積累便造成較高的靜電位，若人體接地不良，便成為一個孤立的帶電體。成為

5、一個孤立的帶電體。 第二章第二章靜電放電及靜電破壞靜電放電及靜電破壞決定靜電量的主要因素：決定靜電量的主要因素：v 材料（包括材料的相對性）材料（包括材料的相對性）v 接觸面積和表面粗糙情況接觸面積和表面粗糙情況v 接觸力接觸力v 分離速度分離速度v 環(huán)境濕度環(huán)境濕度 在干燥和快速移動活動中使用不當(dāng)?shù)牟牧先菀自诟稍锖涂焖僖苿踊顒又惺褂貌划?dāng)?shù)牟牧先菀桩a(chǎn)生高靜電和增加靜電破壞風(fēng)險。產(chǎn)生高靜電和增加靜電破壞風(fēng)險。 相對濕度 10% 40% 55%拆除印制板的非防靜電氣泡包裝 26KV 20KV 7KV走過毛地毯 35KV 15KV 7.5KV工作臺上的一般移動 6KV 800V 400V從工作臺上拾

6、取塑膠袋 20KV 3KV 1.2KV 一切活動都可能產(chǎn)生靜電！ 即使在高達(dá)90%的濕度下，大量的靜電還是可能產(chǎn)生！ 典 型 的 靜 電 量空氣中的水氣增加空氣的導(dǎo)電性，因此可減少靜電的產(chǎn)生或累計。相對濕度越高越好（60%）高濕度對于一些考慮（例如腐蝕、污染）不利折中濕度要求：40%-60%低于30%的濕度對于靜電防御十分困難干燥而帶雜質(zhì)的空氣，在高速流動下也容易產(chǎn)生靜電重要的觀念： 濕度不應(yīng)該作為主要的防靜電控制手段！ 只能作為后備的“安全網(wǎng)”！ 濕度的作用類似離子風(fēng)機，但效率極低。而且濕度的控制成本比較高。 濕 度 的 考 慮 決定靜電放電速度的主要因素：o 放電途徑的導(dǎo)電性o 放電環(huán)境的

7、相對濕度o 材料的表面濕度o 靜電荷的自然中和速度 o 靜 電 放 電即使是相當(dāng)小的靜電放電也可能損壞電子器件！ 半導(dǎo)體是最容易受到靜電破壞的元器件：o 元件擊穿o 界面過熱燒損o 金屬熔化o 以上的混合模式o 靜電不只是對半導(dǎo)體產(chǎn)生損壞！o 微型化和更高度集成不利于靜電防御！ 靜 電 破 壞 由三種途徑由 有三種途徑可以對靜電敏感元件造成破壞：有三種途徑可以對靜電敏感元件造成破壞：q對靜電敏感元件直接放電對靜電敏感元件直接放電q從靜電敏感元件對外放電從靜電敏感元件對外放電q間接對靜電敏感元件放電間接對靜電敏感元件放電 絕緣體絕緣體是個問題，因為靜電可以產(chǎn)生和累積其上，是個問題，因為靜電可以產(chǎn)

8、生和累積其上，最終造成電暈放電或電感破壞現(xiàn)象。最終造成電暈放電或電感破壞現(xiàn)象。 導(dǎo)體導(dǎo)體也可能是個問題，因為導(dǎo)體造成快速的放電！也可能是個問題，因為導(dǎo)體造成快速的放電！ 靜 電 破 壞 嚴(yán)重?fù)p壞：完全失去功能。例如:金屬熔化,短路等。 局部損壞：部分功能退化。 潛在損壞：部分功能退化，使用中繼續(xù)退化， 直到完全失效。( 破壞力強大?。?暫時失效：數(shù)據(jù)電路中的功能受到干擾或數(shù)據(jù) 遺失。 在很多情況下，局部損壞可能進(jìn)一步演變?yōu)闈撛?損壞！ 破 壞 種 類1、人體能感覺出靜電存在的水平為2000v-4000v，但靜電敏感元件只需100v便能被損壞； （大部分元器件抗靜電的能力為1米/1英尺）v 使用

9、具有屏蔽功能的包裝或盒子來運送ESDS器件v 具有屏蔽功能的材料必須是：v 表面電阻 104或體積電阻 100-cmv 備注：本控制技術(shù)不單獨使用，必須配合接地和離子中和方法！ 隔離 / 屏蔽控制 控制原理： 當(dāng)V=0時，沒有電流！ 使用條件： 必須使用導(dǎo)電性好的連接物. 注意事項： 靜電仍可能存在器件上，小心破壞！ 等 電 位 控 制 操作注意事項：o 盡量減少手工操作和接觸ESDS器件o 讓ESDS器件保持在原包裝中，直到組裝或使用o 在接觸ESDS器件之前接地放電o 在所有工作范圍內(nèi)的物件都接地后再進(jìn)行工作o 在打開防靜電包裝前，必須先放置在防靜電桌墊或其他已經(jīng)接地的導(dǎo)電體上o 運送ES

10、DS器件時使用有足夠靜電保護(hù)的包裝 防靜電項目管理防靜電項目管理 操作注意事項操作注意事項：操作注意事項：o在在EPA范圍內(nèi)盡量消除所有靜電源范圍內(nèi)盡量消除所有靜電源o將所有的電子器件以將所有的電子器件以ESDS器件看待器件看待o在只有設(shè)置防靜電保護(hù)措施的工作臺上處理在只有設(shè)置防靜電保護(hù)措施的工作臺上處理ESDS件件o避免使避免使ESDS器件在任何表面上推動摩擦器件在任何表面上推動摩擦o工作中任何時候都保持人員的接地措施工作中任何時候都保持人員的接地措施o如果沒有防靜電服，一般衣物必須有足夠的距離如果沒有防靜電服，一般衣物必須有足夠的距離o只以只以PCBA的邊緣握板的邊緣握板 防靜電項目管理防

11、靜電項目管理 一、防靜電腕帶：v 連線內(nèi)芯連線內(nèi)芯6根，內(nèi)置根，內(nèi)置1M電阻，靜電瀉放時間電阻，靜電瀉放時間30），因此，在在環(huán)境許可下不得用無線手腕帶來取代有線手腕環(huán)境許可下不得用無線手腕帶來取代有線手腕帶帶。 二、防靜電工作服：v 必須做為外套，完全覆蓋原有衣物v 必須接地間接通過人體和腕帶或鞋子v 防靜電工作服的接地設(shè)置v 跟隨供應(yīng)商建議的清洗和保養(yǎng)方法v 經(jīng)常檢查其性能v 紡織結(jié)構(gòu)導(dǎo)電絲線：較好的導(dǎo)電性能；有屏蔽功能；v 無絲線：成本較低;壽命長(固有導(dǎo)電材料). 防 靜 電 工 具 管理者進(jìn)行的建立質(zhì)量系統(tǒng)運營2) 防 靜 電 工 具三、防靜電桌墊：三、防靜電桌墊：v壽命長且不受環(huán)境

12、濕度影響壽命長且不受環(huán)境濕度影響v能耐磨、耐熱和抗常用化學(xué)劑能耐磨、耐熱和抗常用化學(xué)劑v性能不會因磨損而降低性能不會因磨損而降低v保持清潔，嚴(yán)禁表面有金屬雜物保持清潔，嚴(yán)禁表面有金屬雜物 v鋪設(shè)時綠色面朝上，黑色面朝下鋪設(shè)時綠色面朝上，黑色面朝下 四、防靜電手套：表面電阻四、防靜電手套：表面電阻= =10104 4-10109 9 良好的良好的ESDESD保護(hù)作用，防止人體指尖產(chǎn)生的尖端放電。保護(hù)作用，防止人體指尖產(chǎn)生的尖端放電。防靜電桌墊：防靜防靜電面電面表面電表面電阻阻106-109規(guī)格規(guī)格摩擦靜摩擦靜電位電位100V0.5mm1m10m 0.5mm1.2m10m導(dǎo)靜導(dǎo)靜電面電面表面電表面

13、電阻阻103-1051.5mm1m10m 1.5mm1.2m10m EPA=ESD Protection Area =沒有任何材料或活動會造成ESDS件有靜電損壞風(fēng) 險的工作區(qū) =所有ESDS件，當(dāng)沒有防靜電包裝或離開其防靜電 包裝時必須使用的工作區(qū) EPA包含的主要元素：v 制定防御的程度（靜電量水平）v 工具、材料、儀器設(shè)備的選擇考慮v 接地考慮和設(shè)計v 制定操作要求v 制定維護(hù)保養(yǎng)要求 EPA的設(shè)計和設(shè)立 設(shè)立EPA的步驟： 確認(rèn)ESDS器件或產(chǎn)品：把所有器件都當(dāng)成統(tǒng)一敏感性的ESDS器件。 決定需要防護(hù)的程度 決定EPA的區(qū)域界限: 只要ESDS件沒有或離開其防靜電包裝的地方。 EPA

14、標(biāo)示的要求：使用標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)示；足夠大，容易看見。 接地（EBP）：目的是放電和使所有物件處在同一電位上。 消除靜電源： 對絕緣物件的處理： ESDS防靜電包裝要求： EPA中的濕度控制 EPA的設(shè)計和設(shè)立靜電整體推進(jìn)規(guī)劃靜電整體推進(jìn)規(guī)劃排查重點區(qū)域，確定靜電防護(hù)站（排查重點區(qū)域，確定靜電防護(hù)站（EPAEPA) ) ESDS件進(jìn)廠檢驗 ESDS件保管存儲 ESDS件配料發(fā)料 ESDS件基板裝配 ESDS件 插件焊接 ESDS件 貼片 ESDS件 預(yù)處理 ESDS件 數(shù)據(jù)寫入 ESDS件總裝完檢 ESDS件合攏調(diào)試寫入室EPA通信公司CRT準(zhǔn)備模塊工序EPA平板整機EPA 注：標(biāo)紅色為一級重點 ，先期整改；灰色為二級