静电知识及防御

1、防静电培训提纲第一章静电知识和产生途径；第二章静电放电及静电破坏；第三章静电控制原理及依据； 第四章防静电项目管理。 工程部一、什么是静电：一、什么是静电： 静电：静电： 静止未流动的电荷。能够长时间停留在某些物料上。静止未流动的电荷。能够长时间停留在某些物料上。 （若保持（若保持“静止静止”状态下是安全的。）状态下是安全的。） 静电放电：静电放电： 当两个带不同静电电位的物体相互接近到某种程度或当两个带不同静电电位的物体相互接近到某种程度或 接触时，静电从一个物件突然流放到另一物件上的现象。接触时，静电从一个物件突然流放到另一物件上的现象。 二、静电序列表：二、静电序列表： + 带正电带正电

2、 带负电带负电 人人 玻玻 人人 尼尼 铅铅 铝铝 纸纸 聚聚 镍镍 硬硬 聚聚 聚聚 聚聚 硅硅 手手 璃璃 发发 龙龙 氨氨 铜铜 橡橡 酯酯 丙丙 乙乙 橡橡 酯酯 银银 胶胶 烯烯 烯烯 胶胶 说明：说明： 1、序列中任两物质接触后，位居前面的带正电，后面的带负电；、序列中任两物质接触后，位居前面的带正电，后面的带负电； 2、两种物质在序列表上的位置相距越远，接触后产生的电量越大。、两种物质在序列表上的位置相距越远，接触后产生的电量越大。 第一章静电知识和产生途径静电的产生有四个途径： 接触分离（最常见的摩擦); 电感效应； 电容效应； 压电效应。主要来源: 接触 + 摩擦或压力+ 分

3、离 Contact + Friction + Separation - + - +- + - +- - - -+ + + +静电的“产生”途径 静电不是由摩擦产生的！静电不是由摩擦产生的！摩擦过程增加接触面，接触产生静电。摩擦过程增加接触面，接触产生静电。许多物料的表面都不够平整或具备足够的柔性，许多物料的表面都不够平整或具备足够的柔性，来达到接触分离所需要产生静电的程度。来达到接触分离所需要产生静电的程度。片状物和粘带具备良好的接触条件，所以较容易片状物和粘带具备良好的接触条件，所以较容易产生静电。产生静电。除了增加接触面，摩擦也同时增加分离速度。除了增加接触面，摩擦也同时增加分离速度。摩擦

4、过程所产生的热能增加电荷的迁移程度。摩擦过程所产生的热能增加电荷的迁移程度。 摩擦和接触生电 绝缘体不能够被电感生电！ 电 感 效 应_- - - - - - - - - -+-+ 电 容 效 应 电容效应只增加静电破坏的风险程度，并没有改变电容效应只增加静电破坏的风险程度，并没有改变电荷量。电荷量。 1000v 因为：因为：C=0 A/d; V=Q/C 所以：所以： d V d 10v以人体为例：人体电容极小，约以人体为例：人体电容极小，约50-250pF，少量静电，少量静电荷的积累便造成较高的静电位，若人体接地不良，便荷的积累便造成较高的静电位，若人体接地不良，便成为一个孤立的带电体。成为

5、一个孤立的带电体。 第二章第二章静电放电及静电破坏静电放电及静电破坏决定静电量的主要因素：决定静电量的主要因素：v 材料（包括材料的相对性）材料（包括材料的相对性）v 接触面积和表面粗糙情况接触面积和表面粗糙情况v 接触力接触力v 分离速度分离速度v 环境湿度环境湿度 在干燥和快速移动活动中使用不当的材料容易在干燥和快速移动活动中使用不当的材料容易产生高静电和增加静电破坏风险。产生高静电和增加静电破坏风险。 相对湿度 10% 40% 55%拆除印制板的非防静电气泡包装 26KV 20KV 7KV走过毛地毯 35KV 15KV 7.5KV工作台上的一般移动 6KV 800V 400V从工作台上拾

6、取塑胶袋 20KV 3KV 1.2KV 一切活动都可能产生静电！ 即使在高达90%的湿度下，大量的静电还是可能产生！ 典 型 的 静 电 量空气中的水气增加空气的导电性，因此可减少静电的产生或累计。相对湿度越高越好（60%）高湿度对于一些考虑（例如腐蚀、污染）不利折中湿度要求：40%-60%低于30%的湿度对于静电防御十分困难干燥而带杂质的空气，在高速流动下也容易产生静电重要的观念： 湿度不应该作为主要的防静电控制手段！ 只能作为后备的“安全网”！ 湿度的作用类似离子风机，但效率极低。而且湿度的控制成本比较高。 湿 度 的 考 虑 决定静电放电速度的主要因素：o 放电途径的导电性o 放电环境的

7、相对湿度o 材料的表面湿度o 静电荷的自然中和速度 o 静 电 放 电即使是相当小的静电放电也可能损坏电子器件！ 半导体是最容易受到静电破坏的元器件：o 元件击穿o 界面过热烧损o 金属熔化o 以上的混合模式o 静电不只是对半导体产生损坏！o 微型化和更高度集成不利于静电防御！ 静 电 破 坏 由三种途径由 有三种途径可以对静电敏感元件造成破坏：有三种途径可以对静电敏感元件造成破坏：q对静电敏感元件直接放电对静电敏感元件直接放电q从静电敏感元件对外放电从静电敏感元件对外放电q间接对静电敏感元件放电间接对静电敏感元件放电 绝缘体绝缘体是个问题，因为静电可以产生和累积其上，是个问题，因为静电可以产

8、生和累积其上，最终造成电晕放电或电感破坏现象。最终造成电晕放电或电感破坏现象。 导体导体也可能是个问题，因为导体造成快速的放电！也可能是个问题，因为导体造成快速的放电！ 静 电 破 坏 严重损坏：完全失去功能。例如:金属熔化,短路等。 局部损坏：部分功能退化。 潜在损坏：部分功能退化，使用中继续退化， 直到完全失效。( 破坏力强大！） 暂时失效：数据电路中的功能受到干扰或数据 遗失。 在很多情况下，局部损坏可能进一步演变为潜在 损坏！ 破 坏 种 类1、人体能感觉出静电存在的水平为2000v-4000v，但静电敏感元件只需100v便能被损坏； （大部分元器件抗静电的能力为1米/1英尺）v 使用

9、具有屏蔽功能的包装或盒子来运送ESDS器件v 具有屏蔽功能的材料必须是：v 表面电阻 104或体积电阻 100-cmv 备注：本控制技术不单独使用，必须配合接地和离子中和方法！ 隔离 / 屏蔽控制 控制原理： 当V=0时，没有电流！ 使用条件： 必须使用导电性好的连接物. 注意事项： 静电仍可能存在器件上，小心破坏！ 等 电 位 控 制 操作注意事项：o 尽量减少手工操作和接触ESDS器件o 让ESDS器件保持在原包装中，直到组装或使用o 在接触ESDS器件之前接地放电o 在所有工作范围内的物件都接地后再进行工作o 在打开防静电包装前，必须先放置在防静电桌垫或其他已经接地的导电体上o 运送ES

10、DS器件时使用有足够静电保护的包装 防静电项目管理防静电项目管理 操作注意事项操作注意事项：操作注意事项：o在在EPA范围内尽量消除所有静电源范围内尽量消除所有静电源o将所有的电子器件以将所有的电子器件以ESDS器件看待器件看待o在只有设置防静电保护措施的工作台上处理在只有设置防静电保护措施的工作台上处理ESDS件件o避免使避免使ESDS器件在任何表面上推动摩擦器件在任何表面上推动摩擦o工作中任何时候都保持人员的接地措施工作中任何时候都保持人员的接地措施o如果没有防静电服，一般衣物必须有足够的距离如果没有防静电服，一般衣物必须有足够的距离o只以只以PCBA的边缘握板的边缘握板 防静电项目管理防

11、静电项目管理 一、防静电腕带：v 连线内芯连线内芯6根，内置根，内置1M电阻，静电泻放时间电阻，静电泻放时间30），因此，在在环境许可下不得用无线手腕带来取代有线手腕环境许可下不得用无线手腕带来取代有线手腕带带。 二、防静电工作服：v 必须做为外套，完全覆盖原有衣物v 必须接地间接通过人体和腕带或鞋子v 防静电工作服的接地设置v 跟随供应商建议的清洗和保养方法v 经常检查其性能v 纺织结构导电丝线：较好的导电性能；有屏蔽功能；v 无丝线：成本较低;寿命长(固有导电材料). 防 静 电 工 具 管理者进行的建立质量系统运营2) 防 静 电 工 具三、防静电桌垫：三、防静电桌垫：v寿命长且不受环境

12、湿度影响寿命长且不受环境湿度影响v能耐磨、耐热和抗常用化学剂能耐磨、耐热和抗常用化学剂v性能不会因磨损而降低性能不会因磨损而降低v保持清洁，严禁表面有金属杂物保持清洁，严禁表面有金属杂物 v铺设时绿色面朝上，黑色面朝下铺设时绿色面朝上，黑色面朝下 四、防静电手套：表面电阻四、防静电手套：表面电阻= =10104 4-10109 9 良好的良好的ESDESD保护作用，防止人体指尖产生的尖端放电。保护作用，防止人体指尖产生的尖端放电。防静电桌垫：防静防静电面电面表面电表面电阻阻106-109规格规格摩擦静摩擦静电位电位100V0.5mm1m10m 0.5mm1.2m10m导静导静电面电面表面电表面

13、电阻阻103-1051.5mm1m10m 1.5mm1.2m10m EPA=ESD Protection Area =没有任何材料或活动会造成ESDS件有静电损坏风 险的工作区 =所有ESDS件，当没有防静电包装或离开其防静电 包装时必须使用的工作区 EPA包含的主要元素：v 制定防御的程度（静电量水平）v 工具、材料、仪器设备的选择考虑v 接地考虑和设计v 制定操作要求v 制定维护保养要求 EPA的设计和设立 设立EPA的步骤： 确认ESDS器件或产品：把所有器件都当成统一敏感性的ESDS器件。 决定需要防护的程度 决定EPA的区域界限: 只要ESDS件没有或离开其防静电包装的地方。 EPA

14、标示的要求：使用标准标示；足够大，容易看见。 接地（EBP）：目的是放电和使所有物件处在同一电位上。 消除静电源： 对绝缘物件的处理： ESDS防静电包装要求： EPA中的湿度控制 EPA的设计和设立静电整体推进规划静电整体推进规划排查重点区域，确定静电防护站（排查重点区域，确定静电防护站（EPAEPA) ) ESDS件进厂检验 ESDS件保管存储 ESDS件配料发料 ESDS件基板装配 ESDS件 插件焊接 ESDS件 贴片 ESDS件 预处理 ESDS件 数据写入 ESDS件总装完检 ESDS件合拢调试写入室EPA通信公司CRT准备模块工序EPA平板整机EPA 注：标红色为一级重点 ，先期整改；灰色为二级