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文檔簡介
1、2010-11-05實施2010-10-05公布工廠防靜電工藝規(guī)范 工廠防靜電工藝規(guī)范范圍本標準規(guī)定了科學愛護電子元器件,減少靜電對產品的損害,提升我們的產品質量。本標準適用于公司各部門,商用空調可參照執(zhí)行。規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準,然而,鼓舞依照本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標準。ANSI/ESDS2020靜電放電操縱程序IED61340-5-1 電子器件靜電的防護差不多要求GB 12014防靜電服GB
2、12158防止靜電事故通用導則GB/T 15463靜電安全術語GB 21146個體防護裝備 職業(yè)鞋GJB/Z 25電子設備和設施的接地, 搭接和屏蔽設計指南GJB/Z 105電子產品防靜電放電操縱手冊GJB 3007A防靜電工作區(qū)技術要求SJ/T 10694電子產品制造與應用系統(tǒng)防靜電檢測通用規(guī)范術語和定義下列術語和定義適用于本標準。名詞解釋:靜電:一種處于相對穩(wěn)定狀態(tài)的電荷。由它所引起的磁場效應較之電場效應能夠忽略不計。靜電放電(ESD):是指帶電體周圍的場強超過周圍介質的絕緣擊穿場強時,因介質電離而使帶電體上的靜電荷部分或全部消逝的現(xiàn)象。靜電放電敏感器件(SSD或ESDS器件):易于受靜電
3、放電損壞的電子器件(組件)。靜電感應:在靜電場阻礙下引起物體上電荷重新分布,并在其表面產生電荷的現(xiàn)象。靜電耗散:將電子生產用的各類用品(裝備)用ESD防護材料來制備。當因各種緣故在其上產生靜電時,通過靜電消散使其靜電不能在用品(裝配)的某點或區(qū)域積聚,降低單位面積的靜電電量,從而降低靜電電位作用,防止靜電放電的發(fā)生。靜電泄露:將帶電體上的電荷通過內部和其表面等途徑,而使之部分或全部消逝的現(xiàn)象。靜電中和:將帶電體上的電荷與其內部和外部相反極性的電荷(電子或離子)的復合而使所帶靜電荷部分或全部消逝的現(xiàn)象。靜電屏蔽與接地:對某些高壓電源屏蔽與接地,從而幸免靜電場對SSD和SSD組件的感應及靜電放電的
4、產生。防靜電工作區(qū)(EPA):配備各種防靜電設備和器材、能限制靜電電位,具有確定邊界和專門標記的適于從事靜電防護操作的場所叫防靜電工作區(qū);凡是操作或生產靜電放電敏感電子產品(元器件)的場所,都應視為需要防靜電的工作區(qū),在該區(qū)域內不論是硬件依舊軟件治理都應符合防靜電系統(tǒng)構成的要求。同時在工作區(qū)內任一指定空間所允行的對大地(接地)的靜電電位值不超過100伏(A級),或者不超過1000伏(B級)。見如下附圖1:附圖1:防靜電工作區(qū)域圖11-防靜電接地輪子 2-接地的工作表面 3-防靜電儀表 4-鞋祙試驗器 5-腕帶和腕帶接地 6-接地線7-靜電放電接大地裝置 8-靜電地 9-接地連接點10-腳跟帶(
5、靜電鞋) 11-消電器 (離子風機) 12-防靜電臺(桌)墊13-防靜電椅 14-防靜電地板 15-防靜電工作服(帶防靜電帽)16-防靜電存放架 17-防靜電托盤(架) 18-防靜電工作區(qū)警示標記19-機器設備表面電阻:在一給定的通電時刻后,施加于材料表面上的標準電極之間的直流電壓關于電極之間的電流的比值,單位。表面電阻率:沿試樣表面電流方向的直流電場強度與該處電流密度之比,單位/阻率:定義為單位寬度、單位長度材料的表面電阻值,即正方形材料兩對邊間的表面電阻值,單位為,其數(shù)值大小與正方形的幾何尺寸無關。體積電阻:在一給定的通電時刻后,施加于材料的相對兩個表面上的接觸電極之間的直流電壓與流過兩電
6、極電流的比值,單位。體積電阻率:沿試樣體積電流方向的直流電場強度與該處電流密度之比,單位為m。靜電接地:將帶靜電物體或有可能產生靜電體與大地構成電氣回路的接地叫靜電接地。測量儀表:手腕帶/腳帶/防靜電鞋綜合檢測儀:用于檢測手腕帶,腳帶,防靜電鞋是否符合要求,一般設立在車間入口處較明顯的位置,以方便測量。除靜電離子風機檢測儀:用于定期對離子風機平衡度和衰減時刻進行檢測及校驗以確保離子風機工作在安全的指標范圍。靜電場探測儀:用于測量靜電場以反映靜電的存在,以電壓形式讀數(shù),用來測試環(huán)境的靜電強度。一般受環(huán)境阻礙和靜電瞬間特性,專門難真實反映實際情況。靜電屏蔽袋測試儀:用于檢測靜電屏蔽袋的屏蔽效果。表
7、面電阻測量儀:用于測量材料表面電阻,體積電阻。 人體靜電防護用品:防靜電工作服、防靜電鞋(鞋束)、手腕帶、手套(指套)、帽子、襪子。生產現(xiàn)場人員配具見附表:崗位作業(yè)過程人體防靜電配具表。防靜電工作服:防靜電工作服采納導電纖維和棉等混紡制成,或用滲碳或導電合成纖維布制作。當與其它物體摩擦時,產生的靜電通過導電維與人體的接觸泄露或通過導電纖維間的電暈放電、耗散,從而防止靜電積存。防靜電鞋(導電鞋):該鞋鞋底是用加入導電材料的合成橡膠(橡塑)制成,用以將ESDS器件操作人員所帶靜電荷泄露大地,防止人體靜電積存。防靜電腕帶和腳帶:操作ESDS器件的人都應使用防靜電腕帶和腳帶,腕帶和腳帶的作用是迅速將人
8、體靜電荷泄露到大地。一航的防靜電腕帶由帶扣、帶子和接地連接線組成。帶子、帶扣和接地連接線具有良好的電氣接觸。為了保證操作人員安全,通常在腕帶的接連接線上串有一只1M電阻,以限制人體觸電時流過的電流不大于5毫安。防護指套:操作ESDS的器件的人所使用的指套,是用加入抗靜電劑的乳膠制成,用以預防ESDS器件因不等電位造成損失。指套的表面和體積電阻應低于1 109。防靜電襪子:防靜電襪子是在襪底材料中植入導電絲制備而成,用來實現(xiàn)人體和導電鞋的電氣接觸。襪底電阻不應大于1 108。工作帽:制作帽子材料和工作服一樣,不僅用于防靜電,而且具有防止操作人員頭部塵埃,毛發(fā)掉落ESDS器件的防塵作用。崗位防靜電
9、策略:靜電接地工程:一般情況下,由于靜電接地泄放靜電有時會產生較高脈沖,對儀器產生干擾;以及儀器設備漏電時,對人體造成安全危險,因此靜電接地系統(tǒng)與設備接地系統(tǒng)要分開,其接地地樁應相距至少10m。接地系統(tǒng)選地時應注意土壤電阻率要小于5*104.m,接地體與土壤的接觸面積極要大,接觸密度要高,接觸要緊。靜電接地電阻一般要求小于2。電子一般操作崗位了防靜電策略:見附表1:崗位作業(yè)過程人體防靜電配具表 崗位名稱防靜電用品固定操作AI操作SMT操作OTP室成型上料員波峰操作維修崗位輔助人員入倉運輸成品檢驗進貨檢驗參觀人員防靜電工作帽防靜電工作服防靜電手腕防靜電手套防靜電指套防靜電腳腕防靜電襪子-防靜電鞋
10、導電鞋束表1表示需要時配置項目或局部配置項目 需無條件配置項目 -表示無此項要求 固定崗位:在此,固定崗位指會接觸靜電敏感器件不用移動進行性操作的崗位。在線移動操作崗位防靜電策略:會接觸電控部件靜電敏感器件的移動操作工位防靜電措施,由于其移動范圍大,帶防靜電手環(huán)不利于操作,利用防靜電地墊代替了靜電地板,操作人員帶防靜電腳環(huán),穿防靜電鞋,雙腳在防靜電地墊內進行操作。如下圖2: 圖2防靜電區(qū)域通用接地點法,如下圖3:圖3總裝電控維修場所與維修人員必需進行相關防靜電對策,并參照4.4執(zhí)行。工廠的防靜電對策防靜電差不多對策防靜電差不多考慮方式有防止靜電產生;對帶電體進行靜電泄露;幸免靜電放電(適量緩慢
11、釋放)。工廠環(huán)境作為工廠環(huán)境內的防靜電對策的全然,應設置專用靜電接地線,并與設備用接地線分離,在工程內單獨鋪設防靜電對策用的接地線。在環(huán)境的溫、濕度方面應進行對策治理,溫度盡量操縱在1530度,濕度能操縱在4575%范圍,禁止在相對濕度低于30%的環(huán)境內操作SSD(靜電放電敏感器件)。作業(yè)環(huán)境對作業(yè)臺及作業(yè)椅子等工程內使用物品的差不多對策是連接接地線,確保靜電的釋放路徑。在有帶電可能性的場所使用表面電阻率在104109之間的材料,同時與防靜電對策用接地線相連接。另外,盡可能不用不銹鋼板直接做為防靜材料。作業(yè)者作業(yè)者防靜電對策的差不多是穿戴防靜電作業(yè)服、靜電手環(huán)和靜電鞋。通常情況下,人體和椅子及
12、衣服摩擦、鞋與地面的摩擦等會產生數(shù)KV的靜電。防靜電工作服能夠抑制帶電,同時能夠通過靜電手環(huán)和靜電鞋接地,不對半導體放電。其中最差不多的要求是工程上所有接觸半導體和基板的作業(yè)人員都應嚴格遵守各項規(guī)定。部品收納半導體部品單品的情況下,要求對靜電耐壓值以下的靜電實施抑制治理。同時,除了對作業(yè)者進行防靜電對策之外還有必要注意用帶電防止袋收納部品?;鍖嵮b結束的部品因為回路設計時進行了對策,部品單品的靜電耐壓值有提高,這是事實。然而,假如使用沒有進行靜電對策的周轉箱就專門容易帶上數(shù)KV的靜電,因此有必要使用靜電對策材料的周轉箱。設備、治具對設備、治具的靜電對策差不多上與作業(yè)臺和作業(yè)椅的對策相同。也確實
13、是講,在有帶電可能性的場所,應使用表面阻率在106109 范圍內的材料,設備與設備用接地線連接,治具與靜電對策用接地線相連接。傳送帶本體及回轉部分應與接地線連接,無法連接的部分應用除電刷等進行除電。焊烙鐵、電氣螺絲刀使用3芯型的,若用2芯的話要與接地線連接。由于計測器、CRT面板前也會產生靜電,因此希望進行帶電防止過濾和帶電防止氣噴等對策。另外,也會有看漏的點,因此在治具設計時應特不注意選擇防靜電的材料。除電器(靜電消除器)對絕緣體來講,靜電接地對防靜電差不多上沒有作用的,即使進行了接地電荷也可不能移動。因此帶電的塑料和外殼工程除電,以及其他接地無法對策的情況,需使用靜電消除器。另外,假如使用
14、表面電位計檢查工程帶電狀況后,若接地也無法取得良好除電效果,可考慮導入靜電消除器。靜電消除器應能消除任何一種極性的電荷,并在其有效防護區(qū)域內使靜電位保持在規(guī)定值以內,中和能力應優(yōu)于250V/S,一般配置離子風扇,中和能力操縱在1000V中和至100V的時刻在2秒以內。測定測定電位:為了確認各種對策的效果,使用表面電位計測定電位。盡管有必要精確測定帶電物體的電荷,但因為這種測定比較困難,因此現(xiàn)在一般較廣泛采納的是電位測定,對工程中使用的作業(yè)臺和作業(yè)椅、周轉箱和插板、作業(yè)者等的帶電電位進行測定。測定電阻:測定接地間的阻值,確定接地點的阻值在小于2 。測定電阻率:在購入防靜電周轉箱和防靜電服等防靜電
15、配置時,要進行測定表面電阻率。治理靜電防護區(qū)標記,希望使用“靜電對策標記”并有效區(qū)不靜電對策與非靜電對策品的區(qū)不。個不靜電對策表示需強制實施項目 表示一般的項目,非強制項目表示重點項目,是指對工程上有帶電電位絕對值在100V以下的設計必要的場所進行可能并區(qū)分。區(qū)分實施對象實施內容類不工廠環(huán)境差不多接地加濕靜電對策用接地線的設置加濕器濕度操縱作業(yè)環(huán)境作業(yè)床作業(yè)臺作業(yè)椅臺車導電墊、不銹鋼鋼板的鋪設及接地導電墊的使用和接地對策椅子的導入和金屬鏈子的接地金屬鏈子和導電輪的接地作業(yè)者工作服靜電手環(huán)靜電鞋手套、腳套防止帶電作業(yè)服的穿著靜電手環(huán)的配戴和接地靜電鞋、防靜電腳環(huán)的穿戴與接地防止帶電手套、導電性指
16、套的戴用部品收納部品放置架周轉箱部品箱P板基板箱包裝導電墊的使用及接地防靜電周轉箱、隔板的使用和接地防靜電對策品的使用和接地防帶電基板箱的使用與接地使用防帶電包裝材料設備傳送帶防帶電治具CRT計測器面蓋烙鐵頭電氣螺絲刀作業(yè)指導書套離子噴槍治具材料金屬治具防止計策器、CRT帶電3芯與2芯型的使用與接地螺絲刀本身的接地作業(yè)指導書套的帶電防止與接地離子噴槍的定期檢查確認樹脂材料等非帶電材料的使用金屬治具的電流限制和接地除電離子發(fā)生器用離子發(fā)生器除去絕緣體帶電離子發(fā)生器的選定離子發(fā)生器的設置和保養(yǎng)治理測定帶電電位接地間阻值表面阻率用表面電位計進行帶電電位測定依照絕緣電阻計及電極測定阻值依照絕緣電阻計及
17、電極測定阻值治理人體阻值人體阻值地下接地線對策品靜電手環(huán)的導通及阻值測定穿靜電鞋時的阻值確認D種(100以下)接地阻值確認靜電對策記號的識不芯片燒錄室OPT與貼片室SMT的防靜電等級為A級防靜電等級,其工作場所必需做好防靜電標識。從事有可能接觸靜電敏感器件的新職員,必須進行防靜電知識培訓,并記錄存檔。進行入A級防靜電區(qū)域時,必須進行防靜電對策測量。靜電放電防護標記 靜電敏感工作區(qū)標記1 靜電敏感愛護區(qū)標記2防靜電檢查表2防 靜 電 檢 查 表檢查部門: 編制: 審核: 檢查日期:確認項目結果備注工廠環(huán)境接地施工是設備接地與靜電接地分開,是否有每年1次確認接地電阻設備用的地線是否與人體用地線分離
18、(防止觸電)人體用地線是否在接地點與專用接地或設備用地線連接A級防靜電作業(yè)場所的濕度是否保持45%-75%作業(yè)環(huán)境作業(yè)地面是否鋪了導電膠皮,即要站立在防靜電地面上導電膠皮的接地連接點是否固定穩(wěn)妥作業(yè)臺面上是否鋪了防靜電膠皮且與人體用地線接地搬運車是否用鏈子或導電輪與地面接地搬運車各層是否鋪了導電膠皮或接地措施搬運車搬運用通路是否差不多做了對策靜電了A級防靜電作業(yè)場所椅子是否是防靜電椅子或防靜電接地作業(yè)員作業(yè)員是否穿了防靜電工作服護腕、圍裙、帽子等穿戴物是否進行了防靜電措施作業(yè)員是否穿戴了靜電手環(huán)或防靜電工作鞋靜電手環(huán)是否在與人體用地線接地靜電手環(huán)是否有愛護人體用的1M抵抗靜電手環(huán)的金屬部分是否
19、與人體皮膚接觸作業(yè)員是否穿戴防靜電工作鞋穿防靜電工作鞋的時候,是否穿了厚襪子或墊鞋墊(導電性下降)是否規(guī)定使皮膚接觸到靜電測試儀器的金屬面上零部件倉庫靜電測試儀器的金屬腳是否接觸到地面周轉箱是否使用導電性材料周轉箱下面是否接地基板和基板之間的隔板是否使用了防靜電材料半導體保管箱是否使用防靜電材料且接地半導體放置架是否鋪了防靜電膠皮半導體是否放置在防靜電盒子里面半導體防靜電盒子是否放入到防靜電袋子里面將半導體從盒子里拿出時是否佩帶靜電手環(huán)尾數(shù)半導體的保管狀態(tài)是否使用導電海綿及導電性袋子半導體保管場所是否與索料代、發(fā)泡膠等帶電物隔離架子的防靜電膠皮是否與設備用地線接地IC膠卷盒是否接地表2 (資料
20、性附錄)電子元器件靜電放電損傷技術電子元器件抗ESD損傷的基礎知識靜電和靜電放電的定義和特點對靜電認識的進展歷史靜電的產生靜電的來源靜電放電失效制造過程的防靜電損傷技術靜電防護的作用和意義靜電對電子產品的損害靜電防護的目的和原則靜電防護材料靜電防護器材第一章電子元器件抗ESD損傷的基礎知識隨著電子元器件技術的進展,靜電對元器件應用造成的危害越來越明顯。一方面,電子元器件不斷向輕、薄、短、小、高密度、多功能等方向進展,因而元器件的尺寸越來越小,尤其是微電子器件,CMOS IC中亞微米珊差不多進入有用化,柵條寬度達到0.18um,柵氧厚度為幾個nm,柵氧的擊穿電壓小于20V。尺寸的減小,就使電子器
21、件對靜電變得更加敏感。另一方面,在電子元器件制造和應用環(huán)境中,作為靜電要緊來源的各種高分子材料被廣泛的采納,使得靜電的產生更加容易和廣泛。因此,必須應用各種抗經(jīng)典放電損傷的技術,使靜電對電子元器件的危害減小到最低的程度。靜電和靜電放電的定義和特點通俗的來講,靜電確實是靜止不動的電荷。他一般存在與物體的表面,是正負電荷在局部范圍內失去平衡的結果。靜電是通過電子或或離子轉移而形成的。靜電可由物質的接觸和分離、靜電感應、介質極化和帶電微粒的附著等物理過程而產生。靜電放電(Electrostatic Discharge,ESD),處于不同經(jīng)典電位的兩個物體間的靜電電荷的轉移確實是靜電放電。這種轉移的方
22、式有多種,如接觸放電、空氣放電。對靜電認識的進展歷史人類對靜電放電危害的認識經(jīng)歷了一段漫長的歷史,電子行業(yè)認識到ESD的危害只是最近幾十年的情況。1千百年前,靜電對人類來講曾經(jīng)是特不奇妙的。2中國發(fā)明了火藥之后,靜電對火藥制造行業(yè)不再奇妙了 3美國獨立戰(zhàn)爭期間,火藥是在有潮濕的泥墻和泥地頂房子中制造的4現(xiàn)在,在靜電火花可能引起爆炸的行業(yè)如面粉廠和醫(yī)院的手術室都采取了專門的防靜電措施。5在其它行業(yè),靜電仍然是奇妙的6在40和50年代,在塑料和膠片制造行業(yè),發(fā)覺了靜電問題7在50和60年代,在電子行業(yè),出現(xiàn)靜電問題。常常發(fā)生驚奇的失效,在光學顯微鏡下看不到失效緣故。失效分析的結論是緣故不明。8MO
23、S晶體管的普及和IC的進展使靜電問題加劇970年代后,IC的幾何尺寸縮小使問題變得更加糟糕10真正的突破是半導體領域掃描電鏡的應用,第一次即使最小的ESD損傷也能看到111979年,EOS/ESD研討會成立,要緊研究ESD問題,尋求解決方法1280年代除,多數(shù)要緊的電子制造商建立了他們的ESD組織,負責ESD問題13EOS/ESD也許是當今電子制造行業(yè)最要緊的失效機理靜電的產生通常物體保持電中性狀態(tài),這是由于它它所具有的正負電荷量相等的緣故。假如兩種不同材料的物體因直接接觸或靜電感應而導致相互之間電荷的轉移,使之存在過剩電荷,如此就產生了靜電。帶有靜電電荷的物體之間或者它們之間有一點的電勢差,
24、稱之為靜電勢。經(jīng)典產生的方式有專門多種,如接觸、摩擦、沖流、冷凍、電解、壓電、溫差等,但要緊是兩種形式,即摩擦產生靜電和感應產生靜電。圖1.是兩種物體直接接觸后形成的,通常發(fā)生于絕緣體與絕緣體之間或者絕緣體與導體之間;圖2.是帶電物體與導體之間,兩種物體不需要直接接觸。圖1圖23.1 摩擦產生靜電實際上,只要兩種不同的物體接觸再分離就會有靜電產生。但由于摩擦產生的熱能為電子轉移提供了足夠的能量,因此靜電產生作用大大增強。表1 常見物體帶電順序表序號材料序號材料序號材料正電荷方向8羊毛16硬橡皮1空氣9絲綢17鑷、銅2人的手10鋁18黃銅、銀3兔毛11紙19聚酯人造纖維4玻璃12棉布20聚乙烯5
25、云母13鋼21聚丙烯6頭發(fā)14木材22聚氯乙烯(PVC)7尼龍15琥珀負電荷方向表中任何兩種物體摩擦時,能夠接此來推斷它們帶電的極性,還能夠大致可能所帶電荷的多寡程度。排在前面的材料與排在后面的材料相互摩擦時,前者帶正電,后者帶負電。同種材料與不同材料相互摩擦時所點電荷的極性可能不同,如棉布與玻璃棒摩擦帶負電,但與硅片摩擦帶負電。棉布與玻璃棒摩擦后所帶的電量大于它與尼龍摩擦所帶電量。3.2 感應產生靜電靜電產生的另一個重要來源是感應生電。當一個導體靠近帶電體時,會受到該帶電體形成的靜電場的作用,在靠近帶電體的導體表面感應出異種電荷。盡管這時導體所帶靜電荷量仍為零,但出現(xiàn)了局部帶電區(qū)域。顯然,非
26、導體不能通過感應產生靜電。3.3 阻礙靜電產生和大小的因素靜電的產生及其大小與環(huán)境濕度和空氣中的離子濃度有緊密的關系,在高濕度環(huán)境中由于物體表面吸附有一定數(shù)量雜質離子的水分子,形成弱導電的濕氣薄層,提高了絕緣體的表面電導率,可將靜電荷散逸到整個材料的表面,從而是靜電電勢降低。因此在相對濕度高的場合,如海洋性氣候地區(qū)或潮濕的梅雨季節(jié),靜電勢低。在相對濕度低的場合,如大陸性氣候地區(qū)或干燥的冬季,靜點勢就高。與一般場合相比,在空氣純凈的場所(如無塵車間)內,因空氣中的離子濃度低,因此靜電更加容易產生。表2是電子生產中產生的靜電勢的典型值。從中能夠看到,同樣的動作在不同的濕度下,產生的靜電電壓能夠相差
27、一個數(shù)量級以上。表2 電子生產中產生的靜電勢的典型值(單位:V)事件相對濕度10%40%50%走過乙烯地毯1200050003000在工作椅子上操作人員的移動6000800400將DIP封裝的器件從塑料管中取出2000700400將印刷電路板裝進泡沫包裝盒中21000110005500靜電的來源在電子制造業(yè)中,靜電的來源是多方面的,如人體、塑料制品、有關的一起設備以及電子元器件本身。4.1人體靜電人體是最重要的靜電源,這要緊有三個方面的緣故。其一,人體接觸面廣,活動范圍大,專門容易與帶有靜電荷的物體接觸或摩擦而帶電,同時也有許多機會將人體自身所帶的電荷轉移到期間上或者通過器件放電。其二,人體與
28、大地之間的電容低,約為50250pf,典型值為150pf,因此少量的人體靜電荷即可導致專門高的靜點勢。其三,人體的電阻比較低,相當于人體處于靜電場中也容易感應起電,而且人體某一部分帶電即可造成全身帶電。人體靜電與人體所接觸的環(huán)境及活動方式有關:如走路、抬腳、坐下等動作在手上產生的靜電分不能夠達到800V、3200V、3800V。人體靜電與環(huán)境濕度有關,濕度越低則靜電勢越高,從表2中能夠清晰的看到這一點人體靜電與所穿衣服和鞋帽的材料有關,化纖和塑料制品較之棉制品更容易產生靜電。工作服和內衣摩擦時產生的靜電是人體靜電的要緊緣故之一,表3中列出了質地不同的工作服和內衣摩擦時人體所帶的靜電勢。表3 質
29、地不同的工作服和內衣摩擦時人體的靜電勢(KV) 內衣工作服棉紗毛丙烯聚酯尼龍維尼棉純棉(100%)1.20.911.714.71.51.8維尼龍/棉(55%/45%)0.64.512.312.34.80.8聚酯/人造纖維(65%/35%)4.28.419.217.14.81.2聚酯/棉(65%/35%)14.115.312.37.514.713.8人體靜電與個人體質有關,要緊表現(xiàn)在人體等效電容與等效電阻上,人體電容越小,則因摩擦越容易帶電,帶電電壓越高,人體電阻越小,則因感應帶電越容易。由于人體電容的60%是腳底對地電容,而電容量正比于人體與地之間的接觸面積,因此單腳站立的人體靜電勢遠大于雙腳
30、站立的人體靜電勢。(c=q/u,q為人體所帶的電荷數(shù)量,電容越小,電壓u越高)人體靜電與人的操作速度有關,操作速度越快,人體靜電勢越高。人體各部位所帶的靜電電荷是不均勻的,一般認為手腕側的靜電勢最高。4.2 儀器和設備的靜電儀器和設備也會由于摩擦或靜電感應而帶上靜電,如傳輸帶在傳動過程中由于與轉軸的接觸和分離產生靜電,或是接地不良的儀器金屬外殼在電場中感應產生靜電,儀器設備帶電后,與元器件接觸也會產生靜電放電,并造成靜電損傷。4.3 器件本身的靜電電子元器件的外殼(要緊指陶瓷、玻璃和塑料封裝管)與絕緣材料互相摩擦,也會產生靜電,器件外殼帶電后,會通過某一接地的管腳或外接引線釋放靜電,也會對器件
31、造成靜電損傷。4.4 其它靜電來源除上述三種靜電來源外,在電子器件的制造、安裝、傳遞、運輸、試驗、存儲、測量和調試等過程中,會遇到各種各樣的由絕緣材料制成的物品,如表4所列,這些物品相互摩擦或與人體摩擦都會產生專門高的靜電勢。表4 電子元器件操作環(huán)境的其它靜電源物體材料工作桌、椅油漆或打臘的表面、有機玻璃纖維材料地板水泥地板、油漆或打臘的木地板、熟料地磚或地板革工作服化纖工作服、非導電工作鞋、清潔棉質工作服包裝容器熟料包裝袋、盒、箱、瓶、盤、泡沫塑料襯墊器皿、工具噴霧清洗器、熱吹風、熟料或橡膠傳導軌、熟料吸錫器、毛刷、未接地的烙鐵靜電放電失效元器件由靜電放電引發(fā)的失效能夠分為突發(fā)性失效和潛在性
32、失效兩種模式。突發(fā)性失效指元器件受到靜電放電損傷后,突然完全喪失其規(guī)定的功能,要緊表現(xiàn)為開路、短路或參數(shù)嚴峻漂移;潛在性失效是指靜電放電能量比較低,僅在元器件內部造成輕微損傷,放電后器件電參數(shù)仍然合格或略有變化,但器件的抗過電能力差不多明顯削弱,或者使用壽命已明顯縮短,再受到工作應力或通過一段時刻工作后將進一步退化,直至造成完全失效。在使用環(huán)境中出現(xiàn)的靜電失效大多數(shù)是潛在性失效,椐統(tǒng)計,在由靜電放電造成的使用失效中,潛在性失效約占90%,而突發(fā)性失效只占10%。潛在性失效比突發(fā)性失效具有更大的危險性,一方面是由于潛在失效難以檢測、器件在制造和裝配過程中受到潛在性靜電損傷后會阻礙整機的使用壽命;
33、另一方面,靜電損傷具有積存性,即使一次靜電放電未能使器件失效,多次靜電損傷累積起來最終必定使之完全失效。靜電放電的失效模式可分為過電壓失效和過電流失效,過電壓失效多發(fā)生于MOS器件,包括MOS電容或鉭電容的雙極型電路和混合電路,過電流熱失效則多發(fā)生與雙極器件,包括輸入用pn結二極管愛護的MOS電路、肖特基二極管以及含有雙極器件的混合電路。實際元器件發(fā)生哪種失效,取決于經(jīng)典放電回路的絕緣程度,假如放電回路阻抗低,絕緣性差,元器件往往會因放電產生強電流脈沖導致高溫損傷,這屬于過電流損傷;假如放電回路阻抗較高,絕緣性好,則元器件會因同意了高電荷而產生高電壓,導致強電場損傷,這屬于過電壓損傷。第二章
34、制造過程的防靜電損傷技術靜電現(xiàn)象是客觀存在的,防止靜電對元器件損傷的途徑只有兩種:一方面,從元器件的設計和制造上進行抗靜電設計和工藝優(yōu)化;另一方面,確實是采取經(jīng)典防護措施,使器件在制造、運輸和使用過程中盡量幸免靜電帶來的損傷。我們作為元件的使用方,只能采取后一種方法來防止或減少靜電對元器件的損害。護的作用和意義什么緣故要在制造過程中采取防靜電措施?1.1 多數(shù)的電子元器件是靜電敏感器件多數(shù)未采取愛護措施的元器件靜電放電敏感度都專門低,專門多在幾百伏以內,而且大部分單管不能增加愛護電路,如二極管。一些電路采取了愛護電路,但也只能達到20004000伏,而在實際使用環(huán)境中產生的靜電電壓可能達到上萬伏。因此我們講,絕大多數(shù)元器件是靜電敏感器件,需要在制造、運輸和使用過程中采取防靜電愛護措施。1.2 靜電對電子行業(yè)造成的損失專門大電子行業(yè)如微電子、光電子的制造和使用廠商因為靜電造成的損失和危害是相當嚴峻的。依照美國的報道,他們的電子行業(yè)中,由于ES的阻礙,每年的損失達50億美元;據(jù)日本統(tǒng)
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