ESD---静电防护知识

1、ESD知識介紹品管：(ELECTROSTATIC DISCHARGE) “靜電放電” 已被認為是造成對靜電放電敏感電子零件的失效、劣化、潛在失效的主要凶手,而導致戰艦、飛機、發射和導引系統、電子和資訊設備出現故障,使得如此昂貴的設備變得毫無可靠度可言。一.靜電系列概念及產生原理二.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.生產現場靜電防護須知静电的概念靜電是物體表面過剩或不足的靜止電荷靜電是物體表面過剩或不足的靜止電荷1、静電是一种電能，它留存物体表面；静静電是一种電能，它留存物体表面；静電是正電荷和负電荷在局部范围内失去平衡電是正電荷和负電荷在局部

2、范围内失去平衡的结果；静電是通过電子或离子转移而形成的结果；静電是通过電子或离子转移而形成的。的。2 2、静電现象是電荷的产生静電现象是電荷的产生和消失的过程中产生的電现和消失的过程中产生的電现象的总称。象的总称。靜電產生的原理靜電產生的原理 電子圍繞原子核運動,一有外力即脫離軌道,離開原來的原子而侵入其他的原子A原子因缺少電子數而帶有正電現象, 稱為陽離子。 B原子因增加電子數而帶有負電現象, 稱為陰離子。外力包含各种能量, 如動能,位能,熱能,化學能,電磁能等.1. 1. 接触起電接触起電 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

3、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. A. 剥离塑料薄膜时就是一种典型的剥离塑料薄膜时就是一种典型的“接触分离接触分离”起起电电B. B. 脱衣服产生的静电也是脱衣服产生的静电也是“接触分离接触分离”起电。起电。C. C. 摩擦起电是一种接触又分离的造成正负电荷不平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。衡的过程。实质上是接触分离起电。 例 当带電物体接近不带電物体时会在不带電的导体的两端分别感应出负電和正電2. 2. 感應起電感應起電ABC3. 3. 热電和压電起電、喷射起電等热電和压電起電、喷射起電等气体, 液体的流動與

4、噴射何謂靜電放電何謂靜電放電(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。 靜電放電敏感項目(ESDS): 對15.000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

5、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

6、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靜電對電子工業的危害形式1、靜電吸附2、靜電放電引起的器

7、件擊穿3、靜電感應4、靜電放電時產生的電磁脈沖硬擊穿:一次性造成芯片介質擊穿, 燒毀等永久性失效。軟擊穿:造成器件的性能劣化或參數指標下降而成為隱患。電磁脈沖導致電路出現錯誤, 設備誤動作。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程序 牆壁天花板光源固定器通風架靜電控制原理一、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

8、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

9、D.抗靜電包裝材料1-1.生產場地防靜電規定 f.使用三相五線制供電,其大地線可以作為防靜電地線;a.禁止直接使用木質地板或鋪設毛.麻.化縴地毯;b.可選用防靜電活動地板或在普通地面上鋪設防靜電地 墊,並有效地接地;c.允許使用經特殊處理的水磨石地面;d.防靜電系統必須有獨立可靠的接地裝置,接地電阻一般 小于10;e.防靜電地線不得接在電源零線上,不得與防雷地線共用;g.接地主干線截面積應不小於100mm2,支干線截面積不 小于6mm2,設備與工作台的接地線應采用截面積不小于 1.25mm2的多股塑料導線;h.接地主干線的連接方式應采用縴焊;i. 設備的防靜電連接端應保証接觸可靠,易裝拆,允許

10、使 用各種夾式連接器;j. 天花板材料應選用抗靜電型材料制品,一般可使用石膏 板制品,禁止使用塑料制品;1-2.生產場地防靜電規定k.生產場所的牆面可使用抗靜電牆紙,一般右使用石 灰涂料牆面,禁止使用普通牆紙和塑料牆紙;l. 生產場所的環境相對濕度以不低于50%為宜;m.在不對產品造成有害情況下,允許使用增濕設備,以 增加溫度;n.防靜電工作區的進口處,應設明顯標記,警示標記要 符合國家標准;進口處應配置離子化空氣風浴裝置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

11、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防静电用品一、人体静电防护系统二、防静电地坪三、防静电操作系统四、特殊用品一、人体静电防护系统防静电用品静电手环1、必须与皮肤接触2、每天进行点检3、工作时必须接地静电服静电鞋、袜、手套、帽二、防静电地坪防静电用品1、防静电橡胶板地面2、防静电塑料地板3、防静电地毯4、防静电活动地板5、防静电沥青砂浆地