防靜電控制介紹

1、目 錄一、靜電是怎樣產(chǎn)生的靜電對電子產(chǎn)品損害的形式.1二、靜電對電子產(chǎn)品損害的特點(diǎn).2三、靜電控制如何防靜電（ESD）防靜電方式說明3-5四、防靜電的電阻測量5-7五、工廠防靜電基本要求8-11 共11頁 第1頁防靜電介紹一、 靜電是怎樣產(chǎn)生的1）、當(dāng)兩個不同的物體相互接觸時就會使得一個物體失去一些帶電荷如電子轉(zhuǎn)移到另一個物體使其帶正電，而另一個體得到一些剩余電子的物體而帶負(fù)電。若在分離的過程中電荷難以中和，電荷就會積累使物體上帶上靜電。所以物體與其他物體接觸后分離就會帶上靜電。通常在從一個物體是剝落一張塑料薄膜時就是一種典型的“接觸分離”起電，在日常生活中脫衣服產(chǎn)生的靜電也是“接觸分離”起電

2、。2）、靜電電具有高電位、低電量、小電流和作用時間短的特點(diǎn)。3）、靜電產(chǎn)生的基本過程，接觸-電荷轉(zhuǎn)移-偶電層的形成-電荷分離。二、靜電對電子產(chǎn)品損害的形式1）、靜電的基本物理特性為：吸引或排斥;與大地有電位差;會產(chǎn)生放電電流。這三種特性能對電子元件的三種影響：a、靜電吸附灰塵，降低元件絕緣電阻（縮短壽命）b、靜電放電破壞，使元件受損不能工作（完全破壞）c、靜電放電電場或電流產(chǎn)生的熱，使元件受傷（潛在損傷）d、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），對電子產(chǎn)品造成干攏甚至損壞（電磁干攏）e、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

3、受損，在正常測試下不易發(fā)現(xiàn)，在這種情形下，常會因經(jīng)過多層加工，甚至已在使用時，才發(fā)現(xiàn)破壞，不但檢查不易，而且其損失亦難以預(yù)測。共11頁 第2頁要耗費(fèi)多少人力及財力才能清查出所有問題，而且如果在使用時才察覺故障，其損失將可能巨大。三、靜電對電子產(chǎn)品損害的特點(diǎn)1）、隱蔽性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，這是因?yàn)槿梭w感知的靜放電電壓為2-3KV，所以靜電具有隱蔽性。2）、潛在性有些電子元器件受到靜電操作后的性能沒有明顯的下降，但多次累加放電會給器件造成內(nèi)傷而形成隱患，因此靜電對器件的損傷具有潛在性。3）、隨機(jī)性電子元件什么情況下會遭受靜電破壞呢？可以

4、這么說，從一個元件產(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)生也具有隨機(jī)性。其損壞也具有隨機(jī)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、費(fèi)事、費(fèi)錢，要求較高的技術(shù)交往需要使用掃描電鏡等高精密儀器。即使如此，有些靜電損傷失效當(dāng)作其他失效。這在對靜電放電損害未充分認(rèn)識之前，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真正原因。所以靜電對電子器件損傷的分析具有復(fù)雜性。共11頁 第3頁四、靜電控制1）、控制靜電的基本方法是“泄漏”、“中和”和“屏蔽”。為了讓靜電能及時“泄漏”走，必須為靜電提供池漏通路；為了能“中和”掉靜電

5、，必須提供相反符號的帶電粒子；為了能“屏蔽”靜電，必須提供具有屏蔽功能的環(huán)境，為實(shí)現(xiàn)上述要求，可選用功能不同的防靜電產(chǎn)品并用它們組合成完整的防靜電系統(tǒng)。對靜電敏感度不同的產(chǎn)品和場所，靜電控制的要求也有差異，控制方案須視具體情況選擇合適的靜電防護(hù)用品，靜電檢測儀器靜電控制方案的科學(xué)性是靜電控制有效性的保證。防靜電分為三種指數(shù)：導(dǎo)電；防靜電；抗靜電。1、導(dǎo)電103-5 103=1千歐姆 104=10千歐姆 105=100千歐姆2、防靜電106-8 106=1兆歐姆 107=10兆歐姆 108=100兆歐姆3、抗靜電109-11 109=1000兆歐姆 1010=10000兆歐姆 1011=1000

6、00兆歐姆>1012=絕緣五、如何防靜電（ESD）1）、消除靜電應(yīng)用于皮帶的范疇時，最適合的電阻值是107-8，我們現(xiàn)在簡單地把電阻值理解成江河的堤壩，電阻值越大，通過的電流就越小，電阻值大到一定程度，就不再導(dǎo)電，是絕緣體，不導(dǎo)電當(dāng)然就不會有消除靜電的性能。而電阻值越小，則通過的電流就越大。最小的電阻值可視為零，這是超導(dǎo)體，但并不是導(dǎo)電越大就越防靜電。過猶不及，反生其害。最佳的數(shù)值107-8這個數(shù)值控制的除靜電速度是最好的。共11頁 第4頁2）、人體靜電主要是由人體的行動，包括人體與衣服，鞋襪等其他物體摩擦、接觸、分離、靜電感應(yīng)或直接接觸靜電體而產(chǎn)生。要想使人體靜電電位值降低，主要是通過

7、降低人體對地電阻來實(shí)現(xiàn)的。3）、通常所說的靜電泄漏，就是將ESD防護(hù)材料或?qū)w上積累的靜電荷用某些導(dǎo)電方式，將其泄漏到大地或者一個表面積足夠大的懸掛接地體上。靜電耗散材料受到摩擦?xí)r，在其表面產(chǎn)生的電荷可以較快地擴(kuò)散和泄漏。人體靜電的防護(hù)系統(tǒng)主要是由防靜電手腕帶、工作服、鞋帽、手套或手指套、圍裙、腳套組成。導(dǎo)靜電材料置于靜電場中，其表面積累的靜電荷，必須將其接地才能將表面積累的靜電荷泄漏。4）、靜電泄漏是能過替換電子生產(chǎn)過程中接觸到的各種絕緣物而改用防靜電材料交使之接地來實(shí)現(xiàn)。5）、從防靜電原理方面可以將防靜電材料分為三類：導(dǎo)靜電類，靜電耗材類和電磁屏蔽耗散復(fù)合類。6）、防靜電工作服的消電是基于

8、電荷的泄漏與中和兩種機(jī)理。7）、手腕帶是利用它與人體皮膚的接觸把人體靜電迅速泄漏的裝置。舉例說明：1）、當(dāng)不銹鋼接地線導(dǎo)地，其阻抗極小，屬導(dǎo)體，當(dāng)在桌面加臺墊及相關(guān)阻抗物體（因臺墊阻抗在106-9），所以形成有效導(dǎo)電效果，即產(chǎn)生防靜電。六、防靜電方式說明1）、泄漏方式：整廠接地，設(shè)備接地，如靜電環(huán)，人體防護(hù)及存放周轉(zhuǎn)方式，使靜電泄漏。共11頁 第5頁2）、中和方式：使正負(fù)離子產(chǎn)生抵觸，形成中和，達(dá)到防靜電效果，如離子風(fēng)機(jī)。3）、屏蔽方式：使其隔離如屏蔽袋，障離電滋波，產(chǎn)生防靜電。對防靜電工作面、地面、椅及腕帶的電阻測量 1測量準(zhǔn)備工作要求被測物與測量所用電極是清潔的，在測量前應(yīng)利用易揮發(fā)的清洗

9、劑清洗2次，清洗后利用一塊潔凈的低棉含量布擦凈其表面，并風(fēng)干不少于15min，使其表面干燥清潔。A2測試儀器要求該儀器所測電阻值要比被測電阻值至少高于10倍和低于10倍。當(dāng)被測電阻值小于1×105?時，該儀器應(yīng)能提供10V±1 V的開路直流電壓，當(dāng)被測電阻值在1 X 105?1×1011?范圍時，應(yīng)能提供100V±10V的開路直流電壓。另外兩根測量導(dǎo)線應(yīng)是相對絕緣的。A3電極要求每個圓柱形電極重量為25Kg± 05kg，直徑為635mm±25mm。每個電極具有邵式A級(國際橡膠硬度標(biāo)度)硬度在5070的電氣導(dǎo)共11頁 第6頁體材料的觸

10、頭。A4測量方法A41對地電阻測量即測量表面上一個點(diǎn)對某個對地連接點(diǎn)或靜電接地裝置之間的電阻。A42表面電阻測量即測量表面上兩點(diǎn)之間的電阻。A43首先在被測物上標(biāo)識出供電極用的一個或多個測量位置，利用一個或多個測量位置表示在使用狀態(tài)下表面被接地的點(diǎn)。 A44置電極于標(biāo)識出的測量位置上，同時調(diào)整測試儀器到適當(dāng)?shù)妮敵鲭妷?，測量并記錄加電30s后的電阻值。A45對所有測量的環(huán)境溫度和濕度需進(jìn)行記錄。A46工作面安裝后對地電阻測量見圖A1。表面電阻測量見圖A2。A47地面安裝后對地電阻測量見圖A3。表面電阻測量見圖A4。要求每一機(jī)房地面的對地電阻測量和表面電阻測量至少進(jìn)行5次，每次隨機(jī)抽測5點(diǎn)。A48

11、椅子對地電阻測量見圖A5。表面電阻測量見圖A6。椅子對地電阻測量需取一塊導(dǎo)電薄片材料作為地板接觸點(diǎn)，它的體積電阻率應(yīng)小于500n·cm，硬度共11頁 第7頁為肖氏A級硬度在5070之間，接觸面積不小于254mmX254mm。在其上放置椅子的輪子或腳。注：當(dāng)電極必須被操作人員或以導(dǎo)電材料支撐時，供在椅子背上測量用的電極的外部非接觸表面應(yīng)以絕緣材料遮蓋。A49腕帶對地電阻測量見圖A7。要求所用測量儀器對所測電阻值要有可見或可聞的顯示信號，腕帶的電氣連接利用一個適當(dāng)供插頭所用的接頭和一個無銹的尺寸至少為254mmX254mm的鐵制手接觸板來實(shí)現(xiàn)，操作人員戴上腕帶并將自由端插到試驗(yàn)儀表上，手

12、接觸板必須被壓緊直到設(shè)備產(chǎn)生感應(yīng)。工廠防靜電基本要求一、靜電防護(hù)的基本原則a、抑制靜電荷的積聚；b、迅速、安全、有效地消除已經(jīng)產(chǎn)生的靜電荷。二、防靜電工作區(qū)場地、地面材料a、禁止直接使用木質(zhì)地板或鋪設(shè)毛、麻、化纖地毯及普通地板革。b、應(yīng)該選用由靜電導(dǎo)體材料構(gòu)成的地面，如防靜電活動地板或在普通地面上鋪設(shè)防靜電地墊，并有效接地。c、允許使用經(jīng)特殊處理過的水磨石地面，如事先敷設(shè)地線網(wǎng)、滲碳或在地面噴涂共11頁 第8頁抗靜電劑等。、接地a、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，埋設(shè)與檢測方法應(yīng)符合GBJ 97的要求。b、防靜電地線不得接在電源零線上，不得與防雷地線共用。c、使用三

13、相五線制供電，其大地線可以作為防靜電地線（但零線、地線不得混接）。d、接地主干線截面積應(yīng)不小于100mm2；支干線截面積應(yīng)不小于6mm2；設(shè)備和工作臺的接地線應(yīng)采用截面積不小于1.25mm2的多股敷塑導(dǎo)線，接地線顏色以黃綠色線為宜。e、接地主干線的連接方式應(yīng)采用釬焊。f、防靜電設(shè)備連接端子應(yīng)確保接觸可靠，易裝拆，允許使用各種夾式連接器，如鍔魚夾、插頭座等。、天花板材料天花板材料應(yīng)選用抗靜電型材料制品，一般情況下允許使用石膏板制品，禁止使用普通塑料制品。、墻壁面料 墻壁面料應(yīng)使用抗靜電型墻紙，一般情況下允許使用石膏涂料或石灰涂料墻面，禁止使用普通墻紙及塑料墻紙。、濕度控制a、防靜電工作區(qū)的環(huán)境相

14、對濕度以不低于50%為宜。b、在不對產(chǎn)品造成有害影響前提下，允許使用增濕設(shè)備噴灑制劑或水，以增加環(huán)境濕度。c、計算機(jī)房的濕度應(yīng)符合GB 2887中的有關(guān)規(guī)定，類似的機(jī)房也應(yīng)符合此規(guī)定。、區(qū)域界限防靜電工作區(qū)應(yīng)標(biāo)明區(qū)域界限，并在明顯處懸掛警示標(biāo)志，警示標(biāo)志應(yīng)符合GJB1649規(guī)定，工作區(qū)入口處應(yīng)配置離子化空氣風(fēng)浴設(shè)備。、電荷源四、防靜電工作服的使用及管理防靜電工作區(qū)內(nèi)禁止使用及接觸易產(chǎn)生靜電荷的電荷源（如下表）。類別電荷源工作臺表面共11頁 第9頁油漆或浸漆表面，普通塑料貼面，普通乙烯及樹脂表面地板塑料及普通地板革，拋光打蠟?zāi)镜匕濉Ｆ胀ㄒ蚁渲ぷ鞣?，帽，鞋普通滌綸，合成纖維及尼龍面料，塑料及普

15、通膠底鞋操作工具及設(shè)備普通塑料盒，架，瓶，盤用品及紙制品，普通泡沫及一般移動工具，壓縮機(jī)，噴射設(shè)備，蒸發(fā)設(shè)備等三、電子產(chǎn)品防靜電設(shè)施、靜電安全工作臺a、靜電安全工作臺是防靜電工作區(qū)的基本組成部分，它由工作臺、防靜電桌墊、腕帶接頭和接大地線等組成。b、防靜電桌墊上應(yīng)不少于兩個腕帶接頭，一個供操作人員使用，另一個供技術(shù)人員，檢驗(yàn)人員或其它人員使用。c、必要時，靜電安全工作臺上應(yīng)配備離子風(fēng)靜電消除器。d、靜電安全工作臺上不允許堆放塑料盒（片）、橡皮、紙板、玻璃等易產(chǎn)生靜電的雜物，圖紙資料等應(yīng)裝入防靜電文件袋內(nèi)。、防靜電腕帶直接接觸靜電敏感器件的人員均應(yīng)戴防靜電腕帶，腕帶應(yīng)與人體皮膚有良好接觸，腕帶必

16、須對人體無刺激、無過敏影響，腕帶系統(tǒng)對地電阻值應(yīng)在106108范圍內(nèi)。、防靜電容器在電子設(shè)備研制生產(chǎn)過程中，一切貯存、周轉(zhuǎn)SSD的容器（元器件袋、轉(zhuǎn)運(yùn)箱、印制板架、元器件存放盒等）應(yīng)具備靜電防護(hù)性能。不允許使用金屬和普通塑料容器。必要時，存放部件用的周轉(zhuǎn)箱應(yīng)接地。、離子風(fēng)靜電消除器消除絕緣材料表面的靜電荷應(yīng)使用離子風(fēng)靜電消除器。、防靜電工作服a、進(jìn)入防靜電工作區(qū)或接觸SSD的人員應(yīng)穿防靜電工作服，防靜電工作服面料應(yīng)符合GB 12014規(guī)定。b、在相對濕度大于50%的環(huán)境中，防靜電工作服允許選用純棉制品。、防靜電工作鞋進(jìn)入防靜電工作區(qū)或接觸SSD的人員應(yīng)穿防靜電工作鞋，防靜電工作鞋應(yīng)符合GB 4

17、385的有關(guān)規(guī)定。一般情況下允許穿共11頁 第10頁普通鞋，但應(yīng)同時使用導(dǎo)電鞋束或腳跟帶。、防靜電運(yùn)輸車轉(zhuǎn)運(yùn)SSD或含有SSD的整、部件時，應(yīng)采用有防靜電性能的運(yùn)輸車。生產(chǎn)現(xiàn)場的防靜電設(shè)施管理 1、靜電安全工作臺：由工作臺、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)有兩個以上的腕帶接頭，一個供操作人員用，一個供技術(shù)人員，檢驗(yàn)人員用。 3、靜電安全工作臺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，腕帶與人體皮膚應(yīng)有良好接觸，腕帶系統(tǒng)對地電阻值應(yīng)1M。 5、防靜電容器：生產(chǎn)場所的元件盛料袋、周轉(zhuǎn)箱、PCB上下料架等應(yīng)具備靜電防護(hù)作用，不允許使用金屬和普通容器，所有容器都必須接地。 6、防靜電工作服：進(jìn)入靜電工