靜電基本知識(shí)培訓(xùn)教材(全廠)課件

LOAOperation靜電基本知識(shí)培訓(xùn)教材

Andy2010年2月20日內(nèi)容提要靜電的概念靜電對(duì)電子工業(yè)的危害靜電危害的防護(hù)離子產(chǎn)生器介紹有關(guān)靜電的基本概念--補(bǔ)充部分1.什么是靜電？停留在物體表面，相對(duì)靜止不動(dòng)的電荷。按照物質(zhì)所帶電荷的存在與變化狀態(tài)可分為動(dòng)電（流電）現(xiàn)象和靜電現(xiàn)象；靜電現(xiàn)象是對(duì)于觀察者而言，所帶電荷處于靜止或相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。3.靜電怎樣產(chǎn)生？靜電產(chǎn)生的原理在于：物質(zhì)因外力作用，原子或分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，該物質(zhì)中性帶電平衡狀態(tài)被打破，使其丟失或得到電子，物質(zhì)即由中性狀態(tài)改變?yōu)閹щ姞顟B(tài)。靜電可因多種原因而發(fā)生:例如,物體間的摩擦、接觸和分離、電場感應(yīng)、介質(zhì)極化等等許多物理過程都可能導(dǎo)致靜電。

3.1物體間的摩擦帶電3.2導(dǎo)體間的接觸帶電對(duì)于導(dǎo)體，其電子能自由流動(dòng)。在電場內(nèi)，導(dǎo)體內(nèi)的電荷會(huì)受電場的影響，發(fā)生遷移，導(dǎo)體的一端帶正電，另一端帶負(fù)電，這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。對(duì)于絕緣體，其分子中的正負(fù)電荷相互束縛，不能自由流動(dòng)。在電場內(nèi)，絕緣體內(nèi)的電荷會(huì)受電場的影響，也發(fā)生遷移，絕緣體的一端帶正電，另一端帶負(fù)電，這種現(xiàn)象叫極化。3.4靜電感應(yīng)和極化4.影響靜電強(qiáng)弱的因素摩擦劇烈程度材料特性接觸面積分離速度溫度相對(duì)濕度5.靜電的特點(diǎn)1.不平衡的電荷V=Q/C2.物體的表面3.靜止不動(dòng)6.1靜電吸附--微污染（ESA）微粒子會(huì)吸附或被吸附和積聚在生產(chǎn)設(shè)備和產(chǎn)品表面上。由于強(qiáng)大的靜電吸力，室內(nèi)氣流難以吹走它們。6.2靜電放電（ESD）指具有不同靜電電位的物體由于直接接觸或靜電感應(yīng)所引起的物體之間靜電電荷的轉(zhuǎn)移。積聚的靜電荷會(huì)向附近低電位找路徑放電以釋放能量。愈近愈容易。6.3靜電放電所導(dǎo)致的電磁干擾

（EMI）由靜電放電所產(chǎn)生的脈沖約在1ns–10ns之間，即約100MHz–1GHz。若與設(shè)備上微處理器所操作的頻率相近，則可能產(chǎn)生干擾，影響設(shè)備正常運(yùn)作。7.2靜電放電對(duì)IC的影響*熱擊穿----------短路發(fā)熱*介電擊穿*“潛在性”靜電放電的破壞即時(shí)失效10%延時(shí)失效90％“潛在性”含義是什么:

事實(shí)證明，靜電在電子或相關(guān)工業(yè)所引起的問題嚴(yán)重影響：成品率降低=>成本高產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定=>客戶沒有信心有效的控制和解決可獲得更好的收益和公司形象7.3靜電的間接影響9.典型的靜電電壓靜電電荷源測(cè)得的電壓（V）10%~20%RH65%~90%RH走過地毯350001500在聚烯烴類塑料地面行走12000250工作臺(tái)旁操作的工人6000100翻動(dòng)聚乙烯膜封皮的說明書7000600從工作臺(tái)拾起普通聚乙烯袋200001200墊有聚氨酯泡沫的工作椅180001500不同物質(zhì)因接觸或摩擦而帶電的極性序列表硅樹脂聚氯乙稀聚丙烯聚乙烯聚氨酯奧綸聚酯醋酸纖維銀銅硬質(zhì)橡膠鋼紙鋁羊毛尼龍?jiān)颇覆Ａ蓿?/p>

－10.如何避免靜電

在電子工業(yè)上的影響10.1最理想的方法是在電子元件內(nèi)加入保護(hù)性線路------設(shè)計(jì)方面;10.2減除工作桌上絕緣材料物件，或不能接地的導(dǎo)體材料物件------盡量減少靜電源;10.3安裝靜電控制設(shè)備和實(shí)施靜電防護(hù)措施-----靜電控制。10.2典型工作環(huán)境中的靜電電荷源3）形成導(dǎo)電網(wǎng)a.導(dǎo)電纖維b.導(dǎo)電網(wǎng)防靜電地板防靜電PE袋1）利用空氣中的水分a.浸泡法（擦洗后失效）b.防靜電母粒（分子遷移）2）摻入導(dǎo)電物質(zhì)a.金屬粉等b.導(dǎo)電碳黑10.3-1靜電控制的基本途徑

－添加劑/表面處理誤區(qū)： 只要采用防靜電材料，表面就不會(huì)有靜電！

即使是金屬，也有可能帶極高的靜電！條件：1-附近有靜電源2-沒有接地措施3-金屬摩擦也會(huì)帶上靜電10.3-1靜電控制的基本途徑

－添加劑/表面處理10.3-2靜電控制的基本途徑－接地電器,電子零件,裝置,和設(shè)備的放電控制規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)（2.5ANSI/ESDS20.20）設(shè)備和共同接地均要小於1.0歐姆個(gè)人防護(hù)：手腕帶：<35x106ohms地板-鞋面系統(tǒng)：<35x106ohms, <100volts工作服：1x105to1x1011ohms10.3-2靜電控制的基本途徑－接地在導(dǎo)體中，其電子能自由流動(dòng)，由于同性相斥，其電荷會(huì)分布在表面上，形成等電位。屏蔽現(xiàn)象放一接地的空殼導(dǎo)體到一電場中，電場不能穿入殼內(nèi)；在已接地的空殼導(dǎo)體內(nèi)，若放一帶電物體，其所產(chǎn)生的電場只會(huì)存在空殼內(nèi)，不會(huì)跑出來。10.3-3靜電控制的基本途徑－屏蔽10.3-4靜電控制的基本途徑－離子中和選擇離子中和設(shè)備的重要參數(shù)： 離子平衡度－－低，穩(wěn)定

要求:0±35V

中和效率－－高

臭氧產(chǎn)生率－－低 保養(yǎng)維修－－少，方便容易 與潔凈室兼容－－根據(jù)要求11.

離子產(chǎn)生器介紹

離子產(chǎn)生器交流離子風(fēng)扇直流離子風(fēng)扇離子風(fēng)槍離子風(fēng)扇11.1離子產(chǎn)生器分類“交流”和“直流”:-1.各自工作原理124365交流:放電針尖依一定的頻率同時(shí)釋放正負(fù)離子124365++++++直流:放電針尖各自釋放正或負(fù)離子+++---交流直流放電針尖-2.各自優(yōu)缺點(diǎn)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)ACIonization維修和控制簡單殘余電壓低和穩(wěn)定不會(huì)在物體表面產(chǎn)生靜電壓作用距離近無法實(shí)現(xiàn)“零”電壓PulseDCIonization維修和控制簡單可對(duì)遠(yuǎn)距離工作不會(huì)在物體表面產(chǎn)生靜電壓短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生空間電荷殘留電壓性能不佳DCIonization殘余電壓低可對(duì)遠(yuǎn)距離工作維修和控制較難對(duì)工作范圍有要求7kV/4.5kV氣流保護(hù)表面以無窮化解有限保持低水平的平衡11.2離子產(chǎn)生器的離子中和

(一)離子產(chǎn)生器會(huì)增加在空氣中的正和負(fù)離子數(shù)量，異性離子會(huì)被吸至和中和帶電表面，同性離子會(huì)被排斥回空氣。這是一動(dòng)態(tài)過程。11.2離子產(chǎn)生器的離子中和

(二)在一針尖上，加上足夠高的電壓，則會(huì)在附近空氣產(chǎn)生電暈放電，在電暈放電區(qū)內(nèi)會(huì)產(chǎn)生離子。同極性離子會(huì)被排斥出電暈放電區(qū)，異極性離子會(huì)走向針尖，反電荷轉(zhuǎn)入針尖所在的線路?？刂漆樇馍系墓β?，可調(diào)整離子的輸出數(shù)量。11.3離子產(chǎn)生器技術(shù)檢測(cè)儀器：CPM

(ChargePlateMonitor)檢測(cè)項(xiàng)目：1）殘余電壓；(-35V<V*<35V)2）消電時(shí)間；（1000V-100V）不同離子產(chǎn)生器的測(cè)試方法：

離子風(fēng)機(jī):距離檢測(cè)儀器30CM;風(fēng)槍/風(fēng)嘴:距離檢測(cè)儀器15CM;11.4離子產(chǎn)生器的檢測(cè)臺(tái)式離子風(fēng)機(jī)風(fēng)槍/風(fēng)嘴因?yàn)殡姌O上的高電壓會(huì)吸附塵埃和產(chǎn)生微粒，所以要定期清潔電極上的塵粒和微粒，以移除離子輸出屏障。清潔電極，簡單的只需用軟毛擦，擦走電極上的塵粒和微粒。若有需要用棉纖棒和無水酒精I(xiàn)PA來清潔，則必須小心注意，不要留下棉纖維在電極上。清潔時(shí)遠(yuǎn)離對(duì)金屬灰塵顆粒敏感的器件。如需拆裝保養(yǎng)與維修,須由授權(quán)人員操作.11.5離子產(chǎn)生器的保養(yǎng)與維修12.有關(guān)靜電的基本概念補(bǔ)充部分12.1防靜電工作臺(tái)組成

屏蔽袋離子風(fēng)機(jī)防靜電桌墊防靜電工作臺(tái)防靜電地板警示標(biāo)志防靜電工作椅接地線手腕帶12.2概念區(qū)分-1.防靜電、抗靜電、導(dǎo)電、靜電耗散、絕緣材料Anti-Static---->防靜電、抗靜電（整體概念）導(dǎo)電材料---->Ps<10e5Ω/sqPv<10e4Ω/sq靜電耗散材料---->10e5Ω/sq<Ps<10e12Ω/sq10e4Ω/sq<Pv<10e11Ω/sq絕緣材料 ---->Ps>10e12Ω/sqPv>10e11Ω/sq抗靜電材料---->摩擦靜電壓<±200V105Ω/sq1012Ω/sq109Ω/sq104Ω/sq1011Ω/sq108Ω/sqPsPv-2.敏感標(biāo)記和受保護(hù)標(biāo)記靜電敏感靜電防護(hù)-3.電阻與電阻率XX電阻：測(cè)試時(shí)得到的電阻值XX電阻率：材料的固有電性能指數(shù)*對(duì)應(yīng):“表面電阻/表面電阻率”;“體電阻/體電阻率”;12.3一些靜電防控的守則標(biāo)簽對(duì)靜電敏感的產(chǎn)品避免零部件互相摩擦，產(chǎn)生靜電對(duì)靜電敏感的產(chǎn)品，只利用