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esd基本知識培訓教材 electro-static discharge,目 錄,一.靜電的概念及產生原理 二.靜電對電子工業的危害 三.靜電控制原理 四.靜電標示及其意義 五.如何建立抗靜電的工作站 六.怎样去预防esd,一.靜電系列概念及產生原理,1. 接触起電,當兩個不同的物體相互接触時就會使得其中一個物體失去一些電荷带正电，而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电。若在分离的过程中电荷难以中和，电荷就会积累使物体带上静电。,a. 剥离塑料薄膜时就是一种典型的“接触分离”起电b. 脱衣服产生的静电也是“接触分离”起电。 c. 摩擦起电是一种接触又分离的造成正负电荷不平 衡的过程。实质上是接触分离起电。,例,当带电物体接近不带电物体时会在不带电的导体的两端分别感应出负电和正电,2. 感應起电,3. 热电和压电起电、喷射起电等,气体, 液体的流動與噴射,何謂靜電放電(esd): electro-static discharge 由不同靜電電位的物體因直接接觸或因靜電場的感應而導致物體間電荷的移動;靜電放電的快速電荷移動會產生很大的瞬間電流.強的電場和電磁輻射等,它們如通過或接近電子零件時,便會加以破壞 通常,放電是電荷迅速流動,在一靜電放電過程中,電荷的迅速流動會引起很大的瞬間電流,強烈的電場和電磁輻射。當放電通過或接近電子零件時,會損毀電子零件。,靜電放電的三種型式: 人體型式、微電子器件帶電型式、場感應型式.,靜電放電敏感項目(esds):,對1500伏特以下的靜電放電敏感的電氣和電子零件及裝配品和設備;cmos,nmos,jfet和其他低功率零件對靜電入電最敏感,具有限制靜電放電電壓低於靜電放電敏感零件的敏感水準的靜電放電保護材料和設備的區域,靜電防電保護區(esd protected area):,局部處理(topical intestate):,加在一絕緣材料的表面以降低其摩擦生電的能力的一種化學劑,在一局部的表面上利用對空氣分子充電形成正.負離子來消耗靜電電荷的設備,游離器(ionizer),電場屏蔽(field shielding):,利用傳導容器當做靜電和電磁線的障礙物,使被包裝的東西不會感覺到容器表面的電荷,硬接地(hard ground):,將一金屬棒或金屬板埋入地下,使其接地電阻在1.0以內,軟接地(soft ground),藉由一電阻(一般為1m)來限制從可評估的電壓源 而來的電流在5ma以下,來隔離一硬接地的任何點.,等位結合,分路 (equipotential bonding,shunting):,一零件或裝配品的零件腳和端子連接在一起后, 通過一低阻抗, 可大大地降低靜電放電的損害,高傳導材料(bulk conductive material):,在熱塑性樹脂或其它一般性的絕緣材料內加入 一傳導物質或金屬(一般是碳膜)以降低電阻系數在 傳導范圍內,抗靜電材料(antistatic material):,在一熱塑性樹脂或其它一般性的絕緣材料內加入 一抗靜電物質使它有抗拒摩擦生電的電荷和降低電 阻系數在抗靜電范圍內,esd等級分類,二.靜電對電子工業的危害,靜電對電子工業的危害形式,電子產品生產中的典型靜電源,地板 工作面 主要設備 清潔室,原材料 生產輔助物 包裝材料,身體 衣服,人,材料,環境,牆壁 天花板 光源固定器 通風架,三.靜電控制原理,靜電控制原理,一、靜電泄漏和耗散,1、防靜電材料,2、泄漏與接地-軟接地 硬接地,二、靜電中和,將正負離子與靜電源上的正負電荷中和, 從而消除靜電源上積累的靜電,離子風扇, 靜電刷, 抗靜電劑,三、静电屏蔽与接地,四、增湿,四.靜電標示及其意義,對esd敏感的符號,用來表示該物 体對esd引起的傷害十分敏感,對esd防護的符號,用來表示該物 体經過專門設計具有靜電防護能力,不僅表示靜電場, 同時也包括電 磁場,磁場. 不是專門針對esd的,閃電符號的標准含義是指電 力供電的高壓對人体有危險,不應該用此符號于esd,五.如何建立抗靜電的工作站,理想的防靜電工作台,可接受的防靜電工作台,一工作站的表面或桌面完全不需要是傳導的,只要它不產生傷害性的靜電電荷即可.,a.桌墊:,在此工作站的工作人員的皮膚一定要接地,而腕帶(靜電手環)是最安全,最方便,最易監督和最便宜的方法.腕帶不是只接到桌面而已,而是接到桌面后再由桌面接到大地.桌面的接地,是連在腕帶連接到大地接地的同一點.腕帶一定要有最少250k的電阻才能排除電擊的可能.,b.接地:,c.腕帶:,珠鏈式腕帶附件,手鐲式腕帶,fred腕帶,d.抗靜電包裝材料,六.怎样去预防esd,esd靜電接地干線系統(6mm,3歐),esd接地系統匯流排 (100mm,3歐),esd接地示意圖,esd接地支線系統(1.25mm,4歐),連接靜電手環,膠皮,機台,機台外殼,1-1.生產場地防靜電規定,1-2.生產場地防靜電規定,1-3.生產場地防靜電規定,a. 靜電安全工作台:由工作台.防靜電桌墊.腕帶接頭和接 大地線等組成; b. 防靜電桌墊上應有兩個以上的腕帶接頭; c. 靜電安全工作台上不允許堆放塑料盒等易產生靜電的雜 物,圖紙資料應放入防靜電文件袋內; d. 防靜電腕帶:直接接觸靜電敏感器件的人員均須帶防靜 電腕帶,腕帶與人體皮膚有良好接觸,腕帶系統對電阻值 應在106-108范圍內;,2-1.生產場地防靜電設施,e. 防靜電容器:生產場所的元件承料袋,周轉箱,pcb料架 等應具備靜電防護作用,不允許使用金屬和普通容器, 周轉箱等必須接地; f. 防靜電工作服:進入靜電工作區的人員和接觸smd的人 員均應穿防靜電工作服,工作服面料應符合國家標准; g. 在相對濕度大于50%環境中,防靜電工作服允許范圍選 用純棉制品;,2-2.生產場地防靜電設施,h. 進入工作區的人員必段穿防靜電工作鞋,防靜電工作鞋 應符合國家標准,穿普通鞋者應使用導電鞋束或腳跟帶; i. 生產線上用的傳送帶和傳動軸,應裝有防靜電接地的電 刷和支杆; j. 對傳送帶表面可使用離子風靜電消除器; k. 生產場所使用的組裝夾具,檢測夾具,焊接工具,儀器等 都應設制良好的接地線.,2-3.生產場地防靜電設施,常用静电测试仪器,表面静电压测试仪,表面阻抗测试仪,静电环测试仪,static shielding bags,static prevention bags,anti-static bags,static prevention boxes,静电防护包装,anti-esd protection accessory,esd预防常用使用装置,通過以上esd 相關知識的介紹,以下對靜電手環測試與設備對地作一個具體的介紹:,1.靜電手環的測試,先將靜電環戴至手腕上,并保證接觸鈕扣金屬部件與手腕接觸良好.有夾子的一端與靜電環測試儀引出線夾子相接.,用手指按住前端白色測試墊,這時led將會亮,且能聽到蜂鳴器 發出的信號聲.,如果“good“led亮,表示靜電環接地系統正常,可以正常使用.,如果“low”led亮,表示靜電環接地阻值偏低(小于800k),此時應 檢查外圍因素對人體的影響而造成測試結果阻值偏低.,如果“high”led亮,表示靜電環接地阻值偏大(大于9m),此時應 檢查連接線及手腕與金屬部件之間是否接觸良好.,靜電手環必須做到每日點檢,測試ok或ng後并做好相應的測試記錄,針對測試ng後須更換靜電手環重新測試,只至ok.,人體接觸電子零件、主板、精密儀器時必須佩帶靜電手環,并保證靜電手環連接線的另一端的夾子與lab的靜電線之間接觸良好.,主板及電子元件不能直接放在不防靜電的工作台上,主板放無靜電防範措施的工作台上,這是不可以的喲!,用靜電袋裝好主板,這樣放在無靜電防護的工作台上是允許的.,靜電環測試儀使用注意事項:,1.測試前要確認靜電環測試儀是否在校驗合格期內.只有在合格期內 方可使用. 2.測試前將9v的電池裝入電池倉. 3.當電池弱電時務必要更換電池以免引起測量的準确性. 4.測量時保證連接的夾子及手腕帶接觸良好.,規格:,indication,calibration resistance,low r9m,設備接地:,為了保證測量的準确性以及防止設備受到eos的損傷,必須保證設備做到有效的接地.,設備采用3pin電源線,其中較長者為接地端.,此圖中2pi