靜電測量方法演示文稿

靜電測量方法演示文稿第一頁，共四十九頁。一腕帶、鞋束（足跟帶）靜電性能測試戴好腕帶,把插頭插入標(biāo)有“WRISTCORD”標(biāo)志的插孔內(nèi).按住表面金屬測試按鍵,保持5-10秒鐘.如果綠色“PASS”指示燈亮,則表示腕帶功能正常.如果紅色的“FAILLO”或“FAILHI”指示燈亮同時伴有響聲,則表明腕帶功能不正常,需要立即檢查。圖1測試佩戴腕帶時系統(tǒng)電阻

第二頁，共四十九頁。一腕帶、鞋束（足跟帶）靜電性能測試腕帶內(nèi)表面（與手腕的接觸面）對腕帶線端電阻應(yīng)不大于1×105Ω，供連接腕用的腕帶連線端對端之間的電阻為7.5×105～6×106Ω

。圖3腕帶內(nèi)表面導(dǎo)電性能測試

歐姆表10k檔歐姆表10k檔電纜扣鱷魚夾圖2腕帶連接電纜系統(tǒng)電阻測試

第三頁，共四十九頁。一腕帶、鞋束（足跟帶）靜電性能測試在使用腕帶不方便的情況下，使用鞋束（足跟帶）進(jìn)行人體防護(hù)接地。鞋束（足跟帶）應(yīng)由靜電耗散材料制作，系統(tǒng)電阻一般規(guī)定為5×105<R<1×108Ω。

圖4腳跟帶系統(tǒng)電阻測試

歐姆表10k檔第四頁，共四十九頁。4.2二防靜電鞋測試圖5防靜電鞋整體測試方法金屬板電極防靜電鞋測試儀絕緣墊第五頁，共四十九頁。4.2二防靜電鞋測試放一只腳于底盤上,假如已鋪設(shè)導(dǎo)電地板,那么必須抬起另外一只腳離開地板,并且確信“WRISTCORD”插座無插頭插入.按住表面金屬測試按鍵,保持5-10秒鐘.如果綠色“PASS”指示燈亮,則表示靜電鞋功能正常.如果紅色的“FAILLO”或“FAILHI”指示燈亮同時伴有響聲,則表明靜電鞋功能不正常,需要立即檢查.換另一只腳重復(fù)上述步驟.第六頁，共四十九頁。4.2二防靜電鞋測試圖6防靜電鞋電阻測試方法IEC61340-4-3電阻測儀器

傳導(dǎo)電極

金屬顆粒填充袋

平面電極

絕緣板

被測鞋子填充物的重量為12.52.5kg，由直徑不大于3mm的金屬顆粒構(gòu)成，放在一個或多個足夠彈性的包裹內(nèi)（棉織襪子即可）。該包裹放在被測鞋子的內(nèi)側(cè)。

第七頁，共四十九頁。4.2二防靜電鞋測試圖6防靜電鞋電阻測試方法電阻測儀器

傳導(dǎo)電極

金屬顆粒填充袋

平面電極

絕緣板

為了盡可能接觸和覆蓋大面積鞋子的內(nèi)部鞋底，傳導(dǎo)電極與鞋子內(nèi)底緊密接觸。測試時傳導(dǎo)電極的電阻應(yīng)小于500歐姆。

第八頁，共四十九頁。4.2二防靜電鞋測試圖6防靜電鞋電阻測試方法電阻測儀器

傳導(dǎo)電極

金屬顆粒填充袋

平面電極

絕緣板

在鞋子下方比鞋底更大的潔凈的鋼制平板（典型最小尺寸150mm×300mm），并且與大地隔離。

第九頁，共四十九頁。4.2二防靜電鞋測試圖6防靜電鞋電阻測試方法電阻測儀器

傳導(dǎo)電極

金屬顆粒填充袋

平面電極

絕緣板

電阻儀器應(yīng)保證±10%的精度，加電壓時，當(dāng)負(fù)載小于1.0×106Ω時加電壓10V±0.5V，當(dāng)負(fù)載不小于1.0×106Ω時加電壓100V±5V第十頁，共四十九頁。4.2二防靜電鞋測試測試樣本的最少數(shù)目應(yīng)為3雙。如需要對樣本進(jìn)行清潔，則樣本的清潔應(yīng)與制造商的建議相一致。測試方法如下：

（1）將鞋子放在潔凈的鋼制平面電極上；（2）在被測鞋子的內(nèi)表面安裝一個導(dǎo)體電極；（3）從測試儀器接出兩個探頭，一個接平面電極，一個接導(dǎo)體電極；（4）給鞋子加入物理填充物（如一包金屬填充物）；（5）給測試儀器接電，使得被測鞋子與平面電極之間形成一定的電位差。開始電壓為10V，如果電阻超過則轉(zhuǎn)到100V；（6）當(dāng)讀數(shù)穩(wěn)定后或超過15秒，記錄結(jié)果；（7）重復(fù)上述步驟3、5，測試全部的樣本。第十一頁，共四十九頁。三點(diǎn)對點(diǎn)電阻測試IEC標(biāo)準(zhǔn):2.3kg(5磅）直徑5cmANSI/EOS/ESD-S4.1-1990工作表面電阻特性“對于樣品的測試應(yīng)在相對濕度12％～50％，72小時以上環(huán)境下滿足106Ω～109Ω的要求”第十二頁，共四十九頁。三點(diǎn)對點(diǎn)電阻測試測量外表面是否具備等電位條件任意兩點(diǎn)之間的電阻小于103Ω則滿足靜電屏蔽要求防靜電區(qū)外使用的包裝袋是復(fù)合材料，既要求屏蔽特性，又要求直接接觸ESDS的表面兩點(diǎn)之間大于107Ω。防靜電區(qū)內(nèi)則要求任意兩點(diǎn)之間的電阻小于109Ω則滿足防靜電要求測試方法如圖。MW表面電阻測試包裝物表面專用電極絕緣電阻表MW第十三頁，共四十九頁。四點(diǎn)對地電阻測試為了測量被測點(diǎn)與大地之間的總電阻，必須在被測對象一方和大地一方分別裝設(shè)適當(dāng)形式的測量電極，或使用與被測表面緊密接觸的標(biāo)準(zhǔn)活動電極作為測量靜電泄漏電阻的電極。在大地一方，一般以接地體作為測量電極。靜電泄漏電阻的測試方法與測試高阻的方法相同。測試電壓一般取10V、100V，測試開始后1min讀取測量值。

63.5±1第十四頁，共四十九頁。四點(diǎn)對地電阻測試MW靜電泄漏電阻測試被測物表面專用電極防靜電電阻表第十五頁，共四十九頁。注意事項所用電極結(jié)構(gòu)尺寸符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)的電極。如有爭議，應(yīng)采用IEC標(biāo)準(zhǔn)描述的電極。測試點(diǎn)對點(diǎn)電阻時，應(yīng)將產(chǎn)品（材料）放置在絕緣臺面上或以實際使用狀態(tài)放置。對于工作臺面測試，電極之間距離300mm。地面測試時，電極之間距離900mm。電極距被測材料邊緣大于10mm。被測電阻小于1M歐姆時，測試電壓選10伏檔，被測電阻大于1M歐姆時，測試電壓選100伏檔，第十六頁，共四十九頁。五防靜電工作服靜電性能測試1.防靜電工作服對地電阻和表面電阻的測試

工作服對靜電防護(hù)的有效性直接依賴于它的表面電阻。工作服的內(nèi)、外表面要能夠使人體操作中因摩擦等動作所產(chǎn)生的電荷順利地到達(dá)于人體表面，并最后通過防靜電腕帶、鞋襪等泄漏于大地。這就要求工作服的設(shè)計應(yīng)能保持其在穿著狀態(tài)下與人體直接或間接接觸，并自身具有較小的表面電阻值，必要時，所穿工作服還應(yīng)設(shè)置專門的接地連接點(diǎn)。一般要求工作服的表面電阻為7.5×105<R<1×1010Ω，對地電阻為7.5×105<R<1×108Ω,測試電極為圓柱形，直徑50mm，重量2kg。

第十七頁，共四十九頁。五防靜電工作服靜電性能測試1.防靜電工作服對地電阻和表面電阻的測試

儀器接縫E電極1對地連接點(diǎn)ABD圖8服裝對地電阻測試原理圖C第十八頁，共四十九頁。五防靜電工作服靜電性能測試1.防靜電工作服對地電阻和表面電阻的測試

儀器接縫E電極1ABD圖9服裝表面（點(diǎn)對點(diǎn)）電阻測試原理圖C電極2第十九頁，共四十九頁。五防靜電工作服靜電性能測試2.防靜電工作服電荷量的測試

防靜電工作服所帶電荷量，應(yīng)嚴(yán)格限定在國家標(biāo)準(zhǔn)GB12014－89《防靜電工作服》規(guī)定的每件小于0.6μC的指標(biāo)之內(nèi)。否則，它將會失去其防靜電的功能。工作服電荷量的測試程序如下：（1）準(zhǔn)備工作：被測試樣應(yīng)預(yù)先洗凈。洗滌后的試樣，在60±10℃溫度下干燥1h后，以模擬穿用狀態(tài)（正面朝外，扣上紐扣、拉鎖）裝人塑料袋中，在溫度為20±5℃、RH為40％以下的氣候條件下，靜置24h。（2）充電：將工作服從塑料袋中取出，放入滾筒摩擦機(jī)中運(yùn)轉(zhuǎn)15min。第二十頁，共四十九頁。五防靜電工作服靜電性能測試2.防靜電工作服電荷量的測試

（3）測試：將試樣直接從滾筒摩擦機(jī)中自動進(jìn)入（或戴絕緣手套直接取出后立即投入）法拉第筒內(nèi)。此時應(yīng)注意試樣距離人體、金屬物體等30cm以上。根據(jù)電位計上讀數(shù)U和法拉第系統(tǒng)總電容量C（由電容測試儀器測得的內(nèi)外筒間電容、電位計輸入電容和裝置上并聯(lián)的電容之和），按公式Q=CU計算出工作服的電量。按上述充電和測試程序，重復(fù)5次，取結(jié)果平均值。每次測試，相隔10min，并在每次測試前應(yīng)對試樣和滾筒內(nèi)襯標(biāo)準(zhǔn)布進(jìn)行消電處理。第二十一頁，共四十九頁。六工作椅、存放架、運(yùn)輸小車對地電阻與表面電阻的測試工作椅、存放架、運(yùn)輸小車應(yīng)能通過支腳或輪子接地，在正常情況下與工件、人體接觸的表面應(yīng)由靜電耗散材料制作。對地電阻測試，一般以支腳架、腳輪等作為接地電極，另一電極接于器具表面的某一點(diǎn)；表面電阻（點(diǎn)對點(diǎn)）為器具表面上兩點(diǎn)之間的電阻數(shù)值。測試時應(yīng)保持電極與被測表面之間良好的電接觸。第二十二頁，共四十九頁。六工作椅、存放架、運(yùn)輸小車對地電阻與表面電阻的測試工作椅的對地電阻為5╳105～1.0╳1010Ω、表面電阻（點(diǎn)對點(diǎn)）不大于1.0╳1010Ω，其測試原理及方法如圖10。

儀器電極1電極2

導(dǎo)電薄片材料（a）對地電阻

儀器

電極1（b）表面電阻電極2圖10工作椅電阻測試圖第二十三頁，共四十九頁。六工作椅、存放架、運(yùn)輸小車對地電阻與表面電阻的測試存放架、運(yùn)輸小車的對地電阻的測試原理及方法按圖11。

圖11物流車臺面對車輪系統(tǒng)電阻測試測試電極Φ502kg100VDC兆歐表R板狀輔助電極物流車導(dǎo)電橡膠墊第二十四頁，共四十九頁。六工作椅、存放架、運(yùn)輸小車對地電阻與表面電阻的測試存放架、運(yùn)輸小車的表面（點(diǎn)對點(diǎn)）電阻的測試原理及方法按圖12所示。

圖12物流車臺面對車輪系統(tǒng)電阻測試測試電極Φ502kgR300100VDC兆歐表導(dǎo)電橡膠墊第二十五頁，共四十九頁。七手套、指套對地電阻的測試在進(jìn)行操作時，防靜電手套、指套的外面直接與工件相接觸，并通過其壁和人體泄漏電荷，所以它必須能夠耗散靜電，又要使電荷耗散的速度不能太快以防突發(fā)放電，這些只能依靠它在穿著情況下具有合適的對地電阻，測量時，一般使用2枚φ20mm的平板形金屬電極作為與測試導(dǎo)線相接觸的面積。如果上述規(guī)定不能實現(xiàn)時，也可使用接線夾子。手套對地電阻的測試按圖13所示。第二十六頁，共四十九頁。七手套、指套對地電阻的測試圖13手套對地電阻的測試儀表第二十七頁，共四十九頁。八防靜電地面對地電阻和表面電阻的測試防靜電地面應(yīng)采用靜電耗散材料并接地良好，對地電阻的測試原理按圖14所示；表面（點(diǎn)對點(diǎn)）電阻的測試原理按圖15所示，每4m2隨機(jī)抽取5點(diǎn)并取中心對四角4次測試結(jié)果的平均值，測試點(diǎn)距地板的邊緣不得小于100mm。

第二十八頁，共四十九頁。八防靜電地面對地電阻和表面電阻的測試圖14地面對地極母線電阻測試R地面（防靜電水磨石）接地母線100VDC兆歐表測試電極Φ502kg第二十九頁，共四十九頁。八防靜電地面對地電阻和表面電阻的測試圖15地面表面點(diǎn)對點(diǎn)電阻的測試R防靜電鋪設(shè)地面導(dǎo)電橡膠墊100VDC兆歐表測試電極Φ502kg0.9～1m第三十頁，共四十九頁。九防靜電工作臺靜電性能測試防靜電工作臺面應(yīng)使用靜電耗散材料制成并接地良好，GJB3007-97推薦的工作臺面尺寸為1200╳600mm2。對地電阻的測試原理按圖16所示，測試電表的一端接到腕帶接地插孔上，另一個電極距此0.9m，測試5個點(diǎn)（測試電極以0.3m為半徑繞接地插孔旋轉(zhuǎn)移動），取其平均值；進(jìn)行表面點(diǎn)對點(diǎn)電阻測試時，二測試電極相距0.3m，測試時一個電極不動，另一個電極以0.3m為半徑繞固定的電極旋轉(zhuǎn)移動，共測試5組數(shù)據(jù)取其平均值；按圖17所示，測試工作臺面對地系統(tǒng)電阻。

第三十一頁，共四十九頁。九防靜電工作臺靜電性能測試測試電極Φ502kgR100VDC兆歐表腕帶插孔導(dǎo)電橡膠墊圖16工作臺面對腕帶插孔電阻測試第三十二頁，共四十九頁。九防靜電工作臺靜電性能測試圖17工作臺面對地系統(tǒng)電阻測試R100VDC兆歐表測試電極Φ502kg防靜電工作臺導(dǎo)靜電地腳螺栓導(dǎo)靜電地面導(dǎo)電橡膠墊第三十三頁，共四十九頁。ESD典型問答講解1、問：為什么有些ESD地線有阻抗而有些沒有呢？答：ESD地線的目的是將一導(dǎo)電面連接到與電源地等電位的地方，“硬地”是用不具有附加電阻的地線直接連接到地的；電源地與公共點(diǎn)接點(diǎn)之間的電阻基本為0Ω?！败浀亍笔蔷哂袃?nèi)部串聯(lián)電阻的地線，典型值為1M，這樣設(shè)計的目的是限制當(dāng)操作者暴露在110V和最大250V的環(huán)境中時可能產(chǎn)生的傷害電流。第三十四頁，共四十九頁。2、問：我常穿一只防靜電鞋，但常被告之兩腳都要穿，為什么？

答：防靜電鞋僅在穿戴正確并且要與防靜電地板連在一起時才起作用。若你正確使用防靜電鞋，且與ESD地板緊密連接，那么你身上的電荷泄入到地。你一抬起穿有防靜電鞋的腳，你就會再次充電，要么從你的衣服感應(yīng)，要么因為摩擦和抬腳而產(chǎn)生摩擦電。若你穿有兩只防靜電鞋，你就會進(jìn)一步大大減小帶電量。所以建議在靠近運(yùn)動物體時，務(wù)必穿一雙防靜電鞋。第三十五頁，共四十九頁。3、問：需要在機(jī)器與地間連接1M電阻嗎？答：不需要。參照生產(chǎn)廠商在機(jī)器或設(shè)備方面接地的要求可知，1M電阻是用于保護(hù)人體的。注：將所有靠近ESD敏感工作站的孤立導(dǎo)體接地都是有好處的。可使意外的電場或電荷積累減至最小。第三十六頁，共四十九頁。4、問：1M電阻在半導(dǎo)體裝配過程中的作用是什么？

答：在防靜電腕、防靜電鞋、拉鏈、地線等地方均可發(fā)現(xiàn)1M串聯(lián)電阻，其作用是限制可通過人體的電流量，保護(hù)人體安全。1M電阻的主要限定要求是：在250V交流有效值時，電流被限制到250微安，正好是大多數(shù)人的感知水平（神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生反射的臨界值）。電流在體表及體內(nèi)物理感知的不同取決于人體大小、重量、水份、皮膚條件等。另一方面，如果帶電器件通過人體或工作臺面放電，1M電阻也可有效限制放電電流。第三十七頁，共四十九頁。5、問：內(nèi)部含有電路板的裝運(yùn)箱是否需蓋上蓋子？這些裝運(yùn)箱是如何工作的？

答：需要蓋上蓋子，正確安裝在裝運(yùn)箱上的蓋子能對其內(nèi)的電路板提供足夠的屏蔽，這些裝運(yùn)箱不僅能提供通常用途下的機(jī)械完整性，而且也能為內(nèi)部提供ESD安全性。若拿掉蓋子，任何雜散電場都可以引起電路板上眾多獨(dú)立導(dǎo)體的充電，這些誘生電荷是ESD的產(chǎn)生源。雜散電場的潛在源是很多的：人、衣物，未接地二輪車、顯示器、家具、分隔間、任一非接地導(dǎo)體、任一絕緣體、電磁干擾等。第三十八頁，共四十九頁。6.若腳墊和防靜電腕連到一起，它們需連到大地嗎？答：是的，只要導(dǎo)電部分（體表皮膚、ESD腳墊、設(shè)備機(jī)殼、操作部件等）是等勢的，ESD（泄放電荷）就不會發(fā)生，大地很適合作基準(zhǔn)電壓，如果你確認(rèn)所有導(dǎo)電部分都連到地，那么就保證了這些導(dǎo)電部分均處于相同的電位，一旦兩導(dǎo)體間存在電勢差，就會導(dǎo)致電荷泄放產(chǎn)生ESD。第三十九頁，共四十九頁。7.環(huán)境空氣的相對濕度是如何影響ESD的？答：相對濕度（RH）對表面積累電荷的性能產(chǎn)生直接影響。相對濕度高時，物體表面形成一層水膜，并含有某些電解質(zhì)，具有一定導(dǎo)電性，使得物體表面電阻越變小，表面電荷可泄漏掉。第四十頁，共四十九頁。8.相對濕度的百分比是需控制在某一特定值？若是，如何才能決定這一數(shù)值呢？答：在空氣逐漸干燥時（相對濕度的百分比減小），產(chǎn)生靜電的能力變化是確定且明顯的。在相對濕度10%（很干燥的空氣）時，在地毯上行走時，就能產(chǎn)生35kV的電荷，但在相對濕度55%時將銳減至7.5kV。一般工作環(huán)境的相對濕度的范圍在25%—50%。一些清潔場所一般要求相對濕度在50%左右，由于存在對腐蝕和濕度的影響較敏感的器件，其他環(huán)境需要較低的相對濕度。第四十一頁，共四十九頁。9.強(qiáng)磁場（比如磁鐵）會引起ESD嗎？磁場與ESD間有一些什么聯(lián)系嗎？答：只要磁場源和物體都是靜止的，就不會由于強(qiáng)磁場而產(chǎn)生ESD。磁場波動或物體移過磁力線，則將感應(yīng)出電流（假如物體是導(dǎo)電的）。完全暴露在脈動磁場中的孤立導(dǎo)體，將積累足夠的電荷而引起ESD問題，磁場也可從電磁噪聲（EMI）產(chǎn)生，如果沒有正確地屏蔽，那么就將會在孤立的導(dǎo)體上感應(yīng)電流（電荷），有些EMI源是PC、ESD、變壓器、熒光燈等，在一般工作環(huán)境中，這些很可能是不太重要的騷擾源。第四十二頁，共四十九頁。10.測試防靜電腕時有沒有最低要求，而且最低或更合理的要求是什么？答：在測試防靜電腕時沒有預(yù)先規(guī)定的最低要求，但一個非常好的經(jīng)驗是：在你每次戴上防靜電腕或開始另一件工作時都對它進(jìn)行測試，測試頻度取決于你全力保護(hù)的ESD敏感設(shè)備，如果該設(shè)備相當(dāng)昂貴并由一位操作者控制，經(jīng)常的監(jiān)視是必要的，但如果該設(shè)備不是特別敏感且相對價格較低，那么定期的測試就足夠了。在測試防靜電腕時有幾件你應(yīng)查看的事情：確信防靜電腕與手腕密切接觸；導(dǎo)電纖維或金屬/導(dǎo)電物質(zhì)緊貼著皮膚；金屬扣環(huán)上的按扣很合適，線圈端的撳鈕接頭應(yīng)很好地扎緊，香蕉插頭彈簧彈性好，與香蕉插頭塞孔接觸緊密。第四十三頁，共四十九頁。11.要是采取了所有其他的ESD預(yù)防措施，戴防靜電腕還有必要嗎？為什么？答：如果操作者在導(dǎo)電地板上穿兩只防靜電鞋且不同時抬起兩只腳跟，那么，防靜電腕就不要了，如果操作者也穿罩衫，但不與身體或者地電氣連接，這樣罩衫僅有部分保護(hù)功能，其上積累的電荷可能沒有地方釋放，普遍的罩衫接地辦法是：用一線繩系一按扣于罩衫的腰部，或者用一防靜電腕扣至ESD罩衫的內(nèi)部袖口上。第四十四頁，共四十九頁。12.我們每周都要檢查ESD工作臺面以確保它確地的通過1M電阻接地。在ESD（硬地）與導(dǎo)電工作面接地（軟地）間電阻讀數(shù)不穩(wěn)定的一般原因是什么？答：電源地（ESD地）與導(dǎo)電工作臺面之間電阻讀數(shù)不穩(wěn)定的一個原因是地電流。如腳墊多點(diǎn)接地，則可能有地電流流過，這就會使歐姆表讀數(shù)出錯。其他可能的原因還有：儀表電池電壓過低，儀表交流電源與正在測量的地之間的地環(huán)路等，最好切斷儀器電源插頭中的地線，一些數(shù)字儀表對其周圍磁場或強(qiáng)電場是敏感的，在測量時注意檢查電源分布電纜、EMI源等，盡量在屏蔽區(qū)域內(nèi)反復(fù)多測幾次，以弄清問題是否已排除。第四十五頁，共四十九頁。13、問：有些人為其PC機(jī)維修臺購買了幾條“無線