ESD防護(hù)技術(shù)培訓(xùn)教材

會計(jì)學(xué)1ESD防護(hù)技術(shù)培訓(xùn)教材2靜電的基本概念：定義

靜電：物體表面過?；虿蛔愕南鄬o止不

動(dòng)的電荷。靜電是一種電能，它留存于物體表面；靜電是正電荷與負(fù)電荷在局部范圍內(nèi)失去平衡的結(jié)果。

靜電現(xiàn)象：是電荷的產(chǎn)生和消失過程中產(chǎn)生的電現(xiàn)象的總和。靜電引起的自然現(xiàn)象如：閃電等。第1頁/共71頁3靜電的主要特點(diǎn)

靜電材料按電阻率劃分的靜電導(dǎo)體、靜電耗散體、靜電絕緣體與“動(dòng)”電（流動(dòng)的電流）情況下按電阻率劃分的導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體完全不同。靜電具有高電位、低電量、小電流以及作用時(shí)間短的特點(diǎn)。受環(huán)境條件，特別是濕度的影響比較大，靜電測量時(shí)復(fù)現(xiàn)性差，瞬態(tài)現(xiàn)象多。第2頁/共71頁4靜電與工業(yè)用電的區(qū)別

起電的方式不同能量相差很大表現(xiàn)形式不同歐姆定律的適用性不同第3頁/共71頁5物體的起電方式

由于電子的得與失使物體失去電平衡，就產(chǎn)生了靜電。靜電產(chǎn)生的基本過程可歸納為：接觸→電荷轉(zhuǎn)移→偶電層的形成→電荷分離。

物體的起電方式主要有：

1）物體間的摩擦，產(chǎn)生的熱可使電子轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生靜電；

2）物體間的接觸與分離；

3）電磁感應(yīng)；

4）摩擦與電磁感應(yīng)綜合效應(yīng)。第4頁/共71頁6常用物品摩擦起電序列(-)(+)人手玻璃人的頭發(fā)尼龍羊毛鋁紙棉花硬橡皮銅銀金聚乙烯第5頁/共71頁7

R>1011Ω106Ω<R<1011ΩR<106ΩV(t)=Vo×e(-t/RC)t=0 V(0)=Vot=∞V(∞)=0靜電衰減規(guī)律

靜電荷通過中和與泄漏自行消失的現(xiàn)象稱為電荷的消散或衰減，電荷一般按指數(shù)規(guī)律衰減。第6頁/共71頁8靜電積累規(guī)律

靜電的起電與衰減兩個(gè)相反的過程同時(shí)存在，一般把靜電荷的起電與衰減達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡稱為電荷的凈積累規(guī)律。第7頁/共71頁9靜電效應(yīng)

物體帶靜電后主要會產(chǎn)生以下效應(yīng)：

1.靜電力學(xué)效應(yīng)，包括靜電引力、靜電排斥力

2.靜電感應(yīng)效應(yīng)

3.靜電放電效應(yīng)第8頁/共71頁10靜電的應(yīng)用技術(shù)

主要是利用電荷的同性相吸、異性相斥和靜電吸附的特性，主要應(yīng)用在：

1.靜電除塵技術(shù)

2.靜電復(fù)印與攝影技術(shù)

3.靜電涂覆技術(shù)

4.靜電分選技術(shù)

5.靜電生物效應(yīng)等第9頁/共71頁11人體靜電人體靜電：指由于自身行動(dòng)或與其它的帶電物體相接觸或相接近而在人體上產(chǎn)生并積聚的靜電。

人體靜電的起電方式主要有：①、步行起電。②、摩擦起電。③、靜電感應(yīng)起電。④、接觸傳導(dǎo)帶電。第10頁/共71頁12靜電放電（ESD）:當(dāng)帶電體上的電荷所產(chǎn)生的電場，其電場強(qiáng)度超過周圍介質(zhì)的絕緣擊穿電場強(qiáng)度時(shí)，帶電體表面附近的介質(zhì)就發(fā)生電離，引起靜電電荷轉(zhuǎn)移，因而使帶電體上電荷趨向減少或消失，這種情況又叫靜電放電。（Electrostaticdischarge，縮寫為ESD）靜電放電效應(yīng)第11頁/共71頁13靜電放電損傷右圖是ESD對電子元件的損害，箭頭所指處為靜電放電后造成的“爪型腳”，使集成電路部分損壞。（該圖放大320倍）第12頁/共71頁14ESD損傷的失效模式即時(shí)失效：又稱為硬擊穿或突發(fā)性完全失效,它是器件的一個(gè)或多個(gè)電參數(shù)突然劣化,完全失去規(guī)定功能的一種失效。延時(shí)失效：如果帶電體的靜電位或存貯的靜電能量較低，僅能供給短暫發(fā)生的局部擊穿能量，或ESD回路有限流電阻存在，一次ESD脈沖不足以引起器件發(fā)生突發(fā)性完全失效，但它會在器件內(nèi)部造成輕微的損傷，使器件的性能劣化或參數(shù)指標(biāo)下降，降低了器件抗靜電的能力、使用可靠性與壽命，使其運(yùn)行一段時(shí)間后，出現(xiàn)故障而不能正常工作。第13頁/共71頁15典型的ESD損傷失效機(jī)理典型的ESD失效機(jī)理包括：1)熱二次擊穿、2)金屬化熔融、3)體擊穿、4)介質(zhì)擊穿、5)氣弧放電、6)表面擊穿。前三者的失效機(jī)理與能量有關(guān)，而后三者的失效機(jī)理與電壓有關(guān)。典型ESDs器件失效分析示例表組成部分

元器件類型

失效機(jī)理

失效標(biāo)志

MOS結(jié)構(gòu)MOSFET、MOSIC等

由于電壓過高引起介質(zhì)擊穿

短路半導(dǎo)體結(jié)二極管、晶體管、可控硅等

能量集中，熱二次擊穿

短路薄膜電阻

混合IC、密封薄膜電阻器

介質(zhì)擊穿或熱量有關(guān)的微通道破壞

電阻漂移

金屬化條

單片或混合IC

與焦耳熱量有關(guān)的金屬燒毀

開路

場效應(yīng)結(jié)構(gòu)

石英陶瓷封裝LSI或EPROM

電荷注入絕緣材料

性能退化

壓電晶體

晶振、聲表面波器件

電壓過量使機(jī)械壓力造成晶體斷裂

性能退化

近間距電極

未鈍化金屬、未防護(hù)半導(dǎo)體

電弧放電使電極金屬熔融或燒毀

性能退化

第14頁/共71頁16靜電敏感器件（SSD）

元器件類型損壞電壓(V)元器件類型損壞電壓(V)Pentium5J.FET140V.MOS30SAW150MOSFET100OPAMP190EPROM100CMOS250SSD：在日常操作、貯存、傳遞、測試過程中容易因靜電放電而引起損傷的器件稱為靜電敏感器件。（ElectrostaticSensitiveDevice）

典型器件靜電敏感度

第15頁/共71頁17操作者典型活動(dòng)產(chǎn)生的靜電電壓

人體動(dòng)作

相對濕度下靜電電壓(V)10％40％55％人在塑膠地板上行走1200050003000人在工作臺面上工作6000800400從塑料管中取出DIP2000700400從塑料盤中取出DIP1150040002000從泡沫塑料中取出DIP1450050003500從塑料包裝中取出PCB26000200007000用泡沫塑料包裝PCB21000110005500第16頁/共71頁18靜電放電敏感度級別

靜電放電敏感度級別：是建立靜電安全作業(yè)區(qū)的依據(jù)，是指電子元器件、組件和設(shè)備按照靜電放電敏感度試驗(yàn)方法測出的其對靜電放電損壞的敏感度而進(jìn)行的分級。靜電放電敏感電子元器件分類級別靜電電位(V)元器件類別Ⅰ級0-1999微波器件、電耦合器件、集成電路等Ⅱ級2000-3999運(yùn)算放大器、結(jié)型場效應(yīng)管等Ⅲ級4000-15999硅整流器、片裝電阻器等≥16000非靜電敏感產(chǎn)品等第17頁/共71頁19ESD防護(hù)基礎(chǔ)知識培訓(xùn)第二部分ESD防護(hù)技術(shù)第18頁/共71頁20ESD防護(hù)的必要性

由于器件集成度的不斷提高，電路密集度更高，致使其耐擊穿電壓愈來愈低。靜電在電子工業(yè)中被稱為“看不見的敵人，無處不在的殺手”。一般情況下，幾千伏的靜電電壓不易被人體感知，人體能感覺到靜電電擊時(shí)的靜電電壓一般在3KV－4KV以上，在5KV以上靜電電壓才能看到靜電放電火花，然而一般器件可能早已損壞。

對靜電的防護(hù)主要應(yīng)致力于防患于未然，對ESD進(jìn)行綜合防護(hù)。

第19頁/共71頁21人體帶電電位與靜電電擊程度的關(guān)系電位(伏)電擊程度備注1000完全無感覺2000手指外側(cè)有感覺。但不疼發(fā)出微弱的放電聲2500有針觸的感覺，有哆嗦感，但不疼3000有被針刺的感覺，微疼4000有被針深刺的感覺，手指微疼見到放電的微光5000從手掌到前腕感到疼指尖延伸出微光6000手指感到劇疼，后腕感到沉重7000手指和手掌感到劇疼，稍有麻木感覺8000從手掌到前腕有麻木感覺9000手腕子感到劇疼，手感到麻木沉重10000整個(gè)手感到疼，有電流過的感覺11000手指劇麻，整個(gè)手感到被強(qiáng)烈電擊12000整個(gè)手感到被強(qiáng)烈地電擊第20頁/共71頁22ESD防護(hù)的必要性靜電損傷失效模式比較半導(dǎo)體失效率的分配第21頁/共71頁23靜電防護(hù)的目的SMT組裝過程中靜電防護(hù)的根本目的是：在元器件、組件的制造和使用過程中，通過各種防護(hù)手段，防止因靜電的放電效應(yīng)而產(chǎn)生或可能產(chǎn)生的損害，或?qū)⑦@些損害限制在最小的程度，以確保元器件、組件和設(shè)備的設(shè)計(jì)性能及使用性能不致因靜電作用受到損害。第22頁/共71頁24“防”—防止靜電場，有效抑制或減少靜電荷的產(chǎn)生，嚴(yán)格控制靜電源?！靶埂薄杆?、安全、有效地消除已經(jīng)產(chǎn)生的靜電荷，避免靜電荷的積聚。

“控”—對所有防靜電措施的有效性進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，定期檢測、維護(hù)和檢驗(yàn)。靜電防護(hù)的基本原則第23頁/共71頁25靜電的基本防護(hù)途徑

①.工藝控制法②.泄漏法③.靜電屏蔽法④.復(fù)合中和法⑤.整靜措施

第24頁/共71頁26靜電防護(hù)效果的評估

E0――SSD的靜電放電安全標(biāo)準(zhǔn)值；Em――生產(chǎn)作業(yè)過程中實(shí)際測量到的最大靜電放電值；Em’――采取了靜電防護(hù)措施后，降低了的最大靜電放電值；E0’――提高了抗靜電能力后的靜電放電安全標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)值。ΔE12=E0’-E0評估第一和第二層次的靜電防護(hù)效果。ΔE3=E0-Em’作為第三層靜電防護(hù)效果的評估指標(biāo)靜電放電控制與防護(hù)效果之間關(guān)系的示意圖E0標(biāo)準(zhǔn)EmEm’E0’第25頁/共71頁27在每個(gè)即使細(xì)小的環(huán)節(jié)，利用一些必要的、有效的靜電防護(hù)手段，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，并切實(shí)有效地貫徹執(zhí)行。全面、綜合、配套的靜電防護(hù)內(nèi)容第26頁/共71頁28防靜電工作區(qū)（EPA）EPA（ESDProtectedArea）是一配備各種防靜電設(shè)備和器材、能限制靜電電位、具有確定邊界和專門標(biāo)記的適于從事靜電防護(hù)操作的場所。在該場地經(jīng)培訓(xùn)的工作人員可以在具有最小的靜電放電或靜電場損害的情況下操作ESD敏感產(chǎn)品。第27頁/共71頁29防靜電工作區(qū)標(biāo)記

根據(jù)GJB3007-97國家軍標(biāo)規(guī)定：A級防靜電工作區(qū)允許的對地靜電電位不超過±100V；B級防靜電工作區(qū)是指允許的對地靜電電位不超過±1000V。第28頁/共71頁30防靜電工作區(qū)系統(tǒng)電阻的確定

靜電的泄放必須“安全”，所謂“安全性”是指無論對元器件，還是人身都必須保證絕對的安全。安全性有兩個(gè)指標(biāo)：一是靜電電壓必須在1秒鐘內(nèi)降至100V；二是放電電流不能高于5mA。因此靜電防護(hù)的系統(tǒng)電阻選擇在：106Ω

-109Ω

。第29頁/共71頁31ESD防護(hù)過程控制要求ESD防護(hù)系統(tǒng)失效的主要原因：●防靜電設(shè)施與地的連接可能產(chǎn)生松動(dòng)或脫落；●防靜電桌面隨著使用時(shí)間的延長而發(fā)生失效；●

腕帶損壞,或其內(nèi)部出現(xiàn)斷線而連接不可靠;●

腕帶的佩戴不規(guī)范，如不戴、松弛、沒有緊貼皮膚等。第30頁/共71頁32ESD防護(hù)過程控制要求防靜電手腕帶的正確佩戴是：使用通過安全性檢查的手腕帶，將長度適當(dāng)?shù)乃删o圈直接佩戴在手腕上，并與皮膚良好接觸；接觸集成電路或已貼裝集成電路的PCB時(shí)將鱷魚夾夾持在接地良好的接地端，鱷魚夾、接地線等裸露部分不得與設(shè)備、線體、工作臺等的金屬件接觸。在手腕帶佩戴上，禁止1)將手腕帶纏繞在手腕上，而不將其接地；2)將手腕帶佩戴在衣服袖口上或?qū)⑵洳卦诜漓o電工作服的松緊袖口內(nèi)；3)將鱷魚夾直接夾持在設(shè)備、線體外殼上或非專用靜電接地端的其它點(diǎn)上。第31頁/共71頁33防靜電手腕帶的佩戴第32頁/共71頁34ESD防護(hù)過程控制要求1)靜電防護(hù)是一個(gè)系統(tǒng)工程，滲透到生產(chǎn)的全過程，每個(gè)環(huán)節(jié)都必須同樣重視，萬不可厚此薄彼。2)防靜電工程涉及的部門眾多，需要相互協(xié)調(diào)、共同努力，各司其職，ESD才能得到有效控制。3)靜電防護(hù)在很大程度上是提高靜電防護(hù)意識問題，提高所有接觸靜電敏感器件人員的靜電防護(hù)意識，定期進(jìn)行靜電防護(hù)安全操作與靜電防護(hù)技術(shù)培訓(xùn)是非常重要的。4)制定完善的靜電防護(hù)管理規(guī)程，實(shí)行有效的管理和監(jiān)控，最大限度地減少或避免靜電的危害。第33頁/共71頁35靜電防護(hù)系統(tǒng)的組成完備的靜電防護(hù)硬件系統(tǒng)包括：人體靜電防護(hù)、環(huán)境靜電防護(hù)、操作系統(tǒng)靜電防護(hù)、靜電保護(hù)接地、離子風(fēng)靜電消除器、靜電檢測及監(jiān)控儀表、防護(hù)措施的日常維護(hù)。第34頁/共71頁36人體靜電防護(hù)

人體在日?；顒?dòng)和生產(chǎn)操作中可產(chǎn)生的電壓為數(shù)十伏到數(shù)萬伏的靜電，而放電過程是及其短促的，所以靜電放電過程中釋放的能量可達(dá)幾十瓦，這足以引起芯片微區(qū)燒毀或SiO2膜擊穿。因此對進(jìn)入防靜電工作區(qū)（包括生產(chǎn)、倉儲、運(yùn)輸過程）的人員均要進(jìn)行靜電防護(hù)，其中首要的是配備防靜電服、防靜電手腕帶和防靜電鞋。人體所攜帶的靜電，一是可以通過接地良好的防靜電手腕帶及時(shí)泄放，另一方面防靜電鞋與防靜電地面的配合使用，可以及時(shí)有效地泄放人員在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的靜電，減少人體所攜帶的靜電。第35頁/共71頁37防靜電手腕帶第36頁/共71頁38環(huán)境靜電防護(hù)

防靜電工作區(qū)的地面、墻壁、天花板，按國家標(biāo)準(zhǔn)要求因選用防靜電材料，地面是一個(gè)靜電產(chǎn)生的主要來源，因此必須重視工作區(qū)地面的靜電防護(hù)。地面的處理方法有：

1：防靜電地板漆、

2：防靜電PVC貼面地板、

3：防靜電橡膠地板

4：防靜電環(huán)氧自流坪

5：防靜電高架地板第37頁/共71頁39防靜電地板漆第38頁/共71頁40防靜電PVC貼面地板第39頁/共71頁41防靜電環(huán)養(yǎng)樹脂地板第40頁/共71頁42高架地板第41頁/共71頁43防`靜電PVC地板是一種長效的靜電防護(hù)手段，它安裝簡單，維護(hù)容易，因此被廣泛采用。為了更好地發(fā)揮其效用，延長其有效壽命，在日常使用中應(yīng)注意以下事項(xiàng)：1、保持地板表面潔凈，避免積垢，可充分發(fā)揮防靜電PVC地板的抗靜電性能。2、避免尖利的物品在地板表面拖拽。以免造成地面劃傷。3、避免過于沉重、有棱角的物體直接砸在地板上。4、安裝或移動(dòng)設(shè)備、較重物體時(shí)，注意采取對地面的保護(hù)措施，如在地板上鋪紙板等。5、人員進(jìn)入鋪設(shè)防靜電PVC地板的區(qū)域，應(yīng)更換子鞋子，避免將泥土、沙粒等帶入防靜電工作區(qū)。6、地板表面如滴上油污或有機(jī)溶濟(jì)，應(yīng)及時(shí)擦去。PVC防靜電地板使用規(guī)范第42頁/共71頁44防靜電PVC地板日常維護(hù)與保養(yǎng)一、每天用微濕的拖把清潔地面，擦去表面灰塵。二、定期清洗，表面打蠟——防靜電蠟。其目的在于：A、將地板中的導(dǎo)電碳纖維封住，避免二次污染，同時(shí)避免灰塵滲入地板微隙中，不易清潔。B、降低表面摩擦起電量。C、保護(hù)地板，避免劃傷，減少對地板的磨損。D、將地板與空氣隔絕，防止老化，延長使用壽命。E、表面光潔美觀。第43頁/共71頁45防靜電操作系統(tǒng)的組成

防靜電操作系統(tǒng)是根據(jù)防靜電要求，為建立保護(hù)區(qū)域和進(jìn)行保護(hù)性操作所必須配置的設(shè)施和工具的總稱。防靜電安全工作臺及防靜電桌墊防靜電地墊防靜電區(qū)域警示標(biāo)志防靜電元件盒（袋）防靜電周轉(zhuǎn)車、周轉(zhuǎn)箱接地工具和設(shè)備其它保護(hù)設(shè)備第44頁/共71頁46防靜電桌墊第45頁/共71頁47防靜電屏蔽袋第46頁/共71頁48靜電屏蔽防潮袋第47頁/共71頁49防靜電警示標(biāo)志第48頁/共71頁50離子風(fēng)機(jī)防靜電桌墊防靜電工作臺屏蔽袋防靜電地板警示標(biāo)志防靜電工作椅接地線手腕帶防靜電工作臺組成第49頁/共71頁51防靜電接地

接地是將電氣連接到能供給或接受大量電荷的物體上，地線是指能夠接受或提供大量電荷的物質(zhì)（如大地、艦船或運(yùn)載工具、設(shè)備外殼等）。通常說的接地有硬接地和軟接地之分：

硬接地是指直接或通過一個(gè)低阻抗同地線相連；

軟接地是指通過足夠高的阻抗接地，將電流限制在人身安全電流（通常為5mA）之下。防靜電系統(tǒng)的接地線不得接在電源零線上，也不得與防雷地線共用，必須有獨(dú)立可靠的接地裝置，接地電阻一般應(yīng)小于10Ω。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、地線不得混接）。

第50頁/共71頁52絕緣體的靜電消除從靜電防護(hù)的角度來看，絕緣體具有以下特點(diǎn)：1)絕緣材料特別是人工合成的絕緣材料，其表面起電量大，即很容易產(chǎn)生靜電，通常這類材料的起電量不會小于5000V(相對濕度＜40%)。2)由于材料的絕緣特性，一旦產(chǎn)生靜電，其本身幾乎無放電的通路，因此靜電將會長期駐留積聚，其在表面電荷積聚到一定程度后，就可能隨機(jī)放電造成危害。3)由于絕緣體的絕緣特性，造成其表面產(chǎn)生、積聚靜電荷分布極不均勻，在同一材料表面就會形成電位差，而電位差大到一定程度就會產(chǎn)生放電現(xiàn)象。

這里所指的絕緣體除絕緣材料外，還包括與大地?cái)嚅_的非絕緣體，如站在木凳的人、放在絕緣塑料上的鐵板等。第51頁/共71頁53離子中和法原理

離子中和法的原理是：

絕緣體表面所產(chǎn)生的靜電荷以正、負(fù)電荷對稱產(chǎn)生，離子中和法是使空氣先發(fā)生局部電離而產(chǎn)生含有正、負(fù)離子的空氣氣流，然后用風(fēng)機(jī)將氣流吹向靜電荷積聚區(qū)，氣流中的正、負(fù)離子將遵循同性相斥、異性相吸的原理與絕緣體表面所積聚的靜電荷進(jìn)行中和，從而達(dá)到消除靜電的目的。第52頁/共71頁54EPA性能檢查頻次要求

檢查頻次項(xiàng)目名稱檢查方式每日一次環(huán)境溫度、相對濕度測量佩戴腕帶情況下人體對地電阻測量穿著防靜電鞋、襪情況下人體對地電阻測量防靜電服裝穿戴情況目視防靜電手腕帶或腳腕帶佩戴情況目視防靜電鞋穿戴情況目視每周一次防靜電工作臺面接地情況目視地板、地墊接地情況目視系統(tǒng)接地情況目視每月一次標(biāo)記情況目視靜電位水平測量工作服對地電阻和表面（點(diǎn)對點(diǎn)）電阻測量防靜電手套、指套對地電阻測量離子風(fēng)機(jī)靜電中和能力測量每季度一次工作臺面對地電阻和表面（點(diǎn)對點(diǎn)）電阻測量地板、地墊對地電阻和表面（點(diǎn)對點(diǎn)）電阻測量周轉(zhuǎn)容器表面（點(diǎn)對點(diǎn)）電阻測量工作椅對地電阻和表面（點(diǎn)對點(diǎn)）電阻測量電烙鐵對地電阻測量存放器、小車對地電阻和表面（點(diǎn)對點(diǎn)）電阻測量系統(tǒng)接地電阻：建成后第一年每季度一次，以后每21個(gè)月一次測量第53頁/共71頁55常見靜電防護(hù)系統(tǒng)所需的產(chǎn)品

靜電防護(hù)系統(tǒng)類別典型產(chǎn)品人體靜電防護(hù)防靜電服裝工衣、手套、手指套、鞋（套）、帽子輔助產(chǎn)品防靜電椅凳、煙霧凈化器環(huán)境防護(hù)墻壁.地板等防靜電漆.PVC貼面地板.環(huán)氧樹脂地坪.橡膠地板.高架地板防靜電操作系統(tǒng)臺、墊類防靜電工作臺、防靜電桌墊、地墊防靜電容器防靜電轉(zhuǎn)運(yùn)盒、防靜電周轉(zhuǎn)箱、L形支架貯運(yùn)工具防靜電推車、防靜電貨架、專用貨架、防靜電周轉(zhuǎn)車ESD包裝材料屏蔽袋、導(dǎo)電海綿、粉紅色防靜電氣泡袋靜電消除器離子發(fā)生器離子風(fēng)機(jī)、離子槍、離子炮等檢測儀表檢測儀器手腕帶/腳腕帶測試儀.表面電阻測試儀.靜電場測試儀.人體靜電表、靜電屏蔽效果測試儀、表面阻抗表（兆歐表）其它接地類接地線、手腕帶、腳腕帶、臺墊接地器等；工具類干燥劑、鑷子、吸筆、警示標(biāo)志第54頁/共71頁56防靜電改造的主要內(nèi)容1：防靜電地的埋設(shè)，這是整個(gè)防靜電系統(tǒng)的基礎(chǔ)與根本；2：對地面、墻壁、天花板采取相應(yīng)措施，使其具有良好的導(dǎo)靜電性能。防靜電地板是包括人體靜電在內(nèi)的許多靜電的主要泄放通道，可靠性與耐久性是選材的主要指標(biāo)；3：工作臺、工作椅的購置，合理而可靠的接地通路是這類裝備的關(guān)鍵；4：防靜電電裝用輔助設(shè)施如料架、周轉(zhuǎn)箱、周轉(zhuǎn)車等的選購，采用真正的防靜電材料（一般為靜電耗散材料）制作是此類裝備的品質(zhì)保證；5：防靜電工作服、工作鞋、手腕帶、腳腕帶的選購；6：靜電實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置的選購，這是確認(rèn)接地系統(tǒng)是否正常有效的唯一方法，安全、方便、準(zhǔn)確、可靠是對這類裝置的基本要求；7：靜電測試儀表的購置，可由于定期檢查EPA局部的靜電量和防靜電材料的磨損狀況；8：組成靜電實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)靜電控制網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、正規(guī)化的有效手段；9：合理而嚴(yán)格的制度，這是保證所有硬件系統(tǒng)正常運(yùn)作的軟件保障；10：其它相關(guān)工作。第55頁/共71頁57靜電放電(ESD)防護(hù)材料

靜電放電防護(hù)材料是指具有下述一種或多種特性的材料：限制靜電荷的發(fā)生、耗散靜電荷或?qū)o電場提供屏蔽。靜電材料按電阻率劃分為：靜電導(dǎo)體：凡表面電阻率ρs<105Ω/sq或體積電阻率ρv<104Ω.cm

的材料，除非使之與地絕緣，否則其上不會積累靜電，稱為靜電導(dǎo)體材料。靜電耗散體：凡表面電阻率105≤ρs<1012Ω/sq或體積電阻率

104Ω.cm≤ρv<1011Ω.cm的材料，其導(dǎo)靜電及靜電在其上的積累靜電程度，介于靜電導(dǎo)體和靜電絕緣體之間，稱靜電耗散材料。靜電絕緣體:表面電阻率ρs>1012Ω/sq或體積電阻率ρv>1011Ω.cm

的材料，因具有很高的電阻率，所以其上能積累足夠多的靜電而引起各種損害，稱靜電絕緣材料。第56頁/共71頁58ESD防護(hù)材料的性能參數(shù)

性能參數(shù)主要包括衰減時(shí)間、體積電阻率、表面電阻率以及摩擦起電性能等。靜電衰減時(shí)間：是指帶電體上的電壓降到其起始值的給定百分?jǐn)?shù)所需的時(shí)間。電阻率：是對于通過材料的電流（既包括體積電流，也包括表面電流）的電阻的一種量度，表示物質(zhì)的導(dǎo)電能力。分為表面電阻率（ρs）和體積電阻率（ρV）電阻：表示不同形狀(面積和長度)和電阻率的材料對電流的阻礙作用，它同時(shí)表明材料的表面或表面與地之間的電路連通性以及物體的放電能力，單位是歐姆。包括表面電阻和體積電阻。

電阻和電阻率它們是靜電控制技術(shù)中最關(guān)鍵的兩個(gè)概念，它們經(jīng)?；煜?。第57頁/共71頁59靜電防護(hù)的誤區(qū)1．沒有證據(jù)顯示靜電會損傷器件。2．生產(chǎn)的產(chǎn)品是低檔次，并不需要靜電防護(hù)措施。3．工廠內(nèi)所測出的靜電很低，無需做防靜電措施。4．所用的電路有靜電保護(hù)設(shè)計(jì)，無需做防護(hù)措施。5．所使用的芯片的靜電耐壓值約為1000V，應(yīng)不需要靜電防護(hù)措施。6．靜電防護(hù)措施＝戴手腕帶。戴手腕帶后就不需要防靜電工作服、工作鞋。7．可以用純棉工作服代替。8．靜電防護(hù)措施＝接地。9．采用電阻率極低的金屬作為防靜電材料。第58頁/共71頁60靜電防護(hù)的誤區(qū)一

沒有證據(jù)顯示靜電會損傷器件。對不起，由于靜電放電所表征出來的破壞并不能證明是由于靜電放電直接導(dǎo)致，故并無明顯證據(jù)。但經(jīng)驗(yàn)上，可以從采取靜電防護(hù)措施前后的合格率來顯示效果，或把產(chǎn)品解剖，觀察其破壞，排除不可能的原因，再忖測與靜電的關(guān)聯(lián)。第59頁/共71頁61靜電防護(hù)的誤區(qū)二生產(chǎn)的產(chǎn)品是低檔次，并不需要靜電防護(hù)措施。除非有如下的想法：

1）產(chǎn)品單價(jià)很低，壞了廢掉就算了；

2）產(chǎn)品的質(zhì)量不重要，客戶應(yīng)知道這樣的價(jià)格就只有這樣的品質(zhì)；

3）產(chǎn)品或公司的形象不重要，客戶購買之后而毀掉，絕對是他們自己使用不當(dāng)，毋需理會。第60頁/共71頁62靜電防護(hù)的誤區(qū)三工廠內(nèi)所測出的靜電很低，無需做防靜電措施。物件表面靜電壓的反映，只與物件的電荷數(shù)量有關(guān)，但若靜電荷快速地流走，所產(chǎn)生的瞬間電流可能很大，并造成破壞。并且若生產(chǎn)工序或產(chǎn)品更換時(shí)，工廠內(nèi)的靜電壓則又是另一回事。第61頁/共71頁63靜電防護(hù)的誤區(qū)四所用的電路有靜電保護(hù)設(shè)計(jì)，無需做防護(hù)措施。靜電保護(hù)電路的設(shè)計(jì)在于若有靜電放電時(shí)，只能防止靜電放電在產(chǎn)品某些部分不會造成破壞，而在產(chǎn)品其它沒有保護(hù)的地方，靜電仍然會造成損害。靜電放電是隨機(jī)的，并沒有固定的路線。第62頁/共71頁64靜電防護(hù)的誤區(qū)五

所使用的芯片的靜電耐壓值約為1000V，應(yīng)不需要靜電防護(hù)措施。靜電耐壓值的測量是根據(jù)一特定的靜電模式來確定，通常是用人體放電模式。用這種模擬方法測試器件的ESD耐壓值時(shí)，試驗(yàn)條件與器件的實(shí)際使用環(huán)境遠(yuǎn)非是相同的，因此用實(shí)驗(yàn)方法確定的器件的靜電敏感度只能給出一個(gè)概略的范圍，也只能供實(shí)際使用時(shí)作為參考，并不具有絕對的意義。同時(shí)所謂“靜電耐壓約為1000V”是說：若有一次1000V的靜電放電，就會把這芯片完全破壞，但并不表示它不會被較低電壓的靜電弄傷，造成其失效；并且若芯片受到連串的即使是低電壓的靜電放電沖擊，最終還是會被毀掉。第63頁/共71頁65靜電防護(hù)的誤區(qū)六靜電防護(hù)措施＝戴手腕帶，因此戴手腕帶后不需要防靜電工作服、工作鞋。操作工在生產(chǎn)活動(dòng)中，由于服裝與外界介質(zhì)表面之間、服裝之間、服裝與皮膚之間、鞋底與地板之間由于頻繁的接觸－分離和摩擦而使得服裝與鞋子帶電，特別是在穿用高絕緣性能的化纖衣料時(shí)會使帶電加劇。操作工存在兩個(gè)可能的放電通道：一是指尖（皮膚）與接地導(dǎo)體間的放電，二是工作服與接地導(dǎo)體間的放電。防靜電腕帶只能消除第一種放電危險(xiǎn)（指尖放電），而不能消除第二種放電危險(xiǎn)，這是因?yàn)橥髱е荒苄孤┑糇鳛榱紝?dǎo)體的人體皮膚上的靜電，而對泄漏掉絕緣性較強(qiáng)的服裝上的靜電則是無能為力，因此必須足夠重視消除服裝靜電。第64頁