静电防护管理

1、SHENZHEN GRENTECH CO.,LTDGrentech Confidential Security Level: A Security Level: A B B C C 静电防护管理静电防护管理 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 此课件的目的是让大家认识到静电的危害性，提高静电防护的意识，把静电的危害降到最低。课程中共包括静电相关概念、静电的产生、静电的危害、静电的特点、静电防护的方法、静电防护的器材、静电防护的目的共七大方面。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidentia

2、l 静电相关概念1静电的产生2静电的危害3静电的特点4静电防护的方法5静电防护的器材6静电防护的目的7目 录 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 1 静电相关概述 1.1 静电：静电是一种电能，它存在于物体表面，是正负电 荷失衡的一种表现，既物体表面过剩或不足的静止的电荷。1.2 静电场：静电在其周围形成的电场。1.3 静电放电：两个具有不同静电电位的物体，由于直接 接触或静电场感应引起两物体间的静电电荷的转移。静电电 场的能量达到一定程度后，击穿其间介质而进行放电的现象 就是静电放电。SHENZHEN GRENTECH CO.,LT

3、D.Grentech Confidential 1.4 静电敏感度：元器件所能承受的静电放电电压。1.5 静电敏感器件：对静电放电敏感的器件。1.6 接地：电气连接到能供给或接受大量电荷的物体，如大 地，船等。1.7 中和：利用异性电荷使静电消失。1.8 防静电工作区：配备各种防静电设备和器材，能限 制静电电位，具有明确的区域界限和专门标记的适于从事静 电防护操作的工作场地。SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 1.9 相关缩写词：ESD electrostatic discharge静电放电ESDS electrostatic dis

4、charge sensitive静电放电敏感EPA electrostatic discharge protected area防静电工作区EBP earth bonding point接地连接点SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 2 静电的产生 人体在日常生活中，会与所穿的衣服、鞋帽、手套产品生产摩擦，并且衣服与周围物体之间、鞋子与地板之间、手与工件之间等都可产生磨擦。此外，当人体靠近带电物体时，也会感应出大小相等、符号相反的电荷以及带电颗粒的吸附，所有这些都是人体产生静电电荷的诱因，进而通过传导和静电感应，最终使人体呈带电状态。

5、SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 物质都是由分子组成，分子是由原子组成，原子由带负电荷的电子和带正电荷的质子组成。在正常状况下，一个原子的质子数与电子数量相同，正负平衡，所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围，一经外力即脱离轨道，离开原来的原子A而侵入其他的原子B，A原子因缺少电子数而带有正电现象，称为阳离子、B原子因增加电子数而呈带负电现象，称为阴离子。(如图所示) SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 造成不平衡电子分布的原因即是电子受到外力而脱离轨道，这个

6、外力包含各种能量(如动能、位能、热能、化学能等)在日常生活中，任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电。当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷使电子转移到另一个物体使其带正电，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。所以物体与其它物体接触后分离就会带上静电。通常在从一个物体上剥离一张塑料薄膜时就是一种典型的“接触分离”起电，在日常生活中脱衣服产生的静电也是“接触分离”起电。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 固体、液体甚至气体都会因接触分离而带上静电

7、。为什么气体也会产生静电呢？因为气体也是由分子、原子组成，当空气流动时分子、原子也会发生“接触分离”而起电。所以在我们的周围环境甚至我们的身上都会带有不同程度的静电，当静电电荷积累到一定程度时就会发生放电。 人体表面电阻：干燥一般为100-600K，潮湿状态为11 K。 静电电压一般应小于100V，特殊情况应小于25V。 下表为日常用物品、人表面的静电电位： 名称芯片工作台面操作人员静电电位5V35V100VSHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 3 静电的危害 由于体积小、集成度高的器件越来越得到大规模生产，从而导致导线间距越来越小，绝

8、缘膜越来越薄，致使耐击穿电压也愈来愈低。静电电场（Static Electric Field）和静电电流（ESDcurrent）成为这些高密度元器件的致命杀手。虽然静电放电的能量较小，但其放电波形很复杂，控制起来也比较麻烦，另外，其危害性也较大，一般有以下三个方面。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 3.1 静电对电子系统的影响 ESD属于脉冲干扰，对某电子设备进行6000V静电接触放电，可在设备内部许多位置（例如工作地、-48V电源、+5V电源等处）测量到一个幅值为几十伏的干扰脉冲，正是这个干扰脉冲，引起了信息出错，逻辑电路翻转，

9、导致设备的故障；ESD也可产生频带几百千赫几十兆赫、电平高达几十毫伏的电磁脉冲干扰，当脉冲干扰耦合到计算机和低电平数字电路时，也会引起了信息出错，逻辑电路翻转，导致设备的故障。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 3.2 静电对器件的影响3.2.1 由于静电的力学效应，很容易使工作场所的浮游尘埃吸附于 芯片表面与各引脚，改变线路间的阻抗，影响产品的良好性 能与寿命。3.2.2 静电放电可能造成电子元器件硬击穿或者软击穿，硬击穿是一 次性造成元器件的永久性失效，如器件的输入与输出开路或短 路。软击穿则可使器件的性能劣化，并使其指标参数降

10、低而造 成故障隐患。SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 3.3 静电对人体的影响 人体带电放电时，人体会有不同程度的反映，这种反映称为电击感度。 当人体受到静电电击时，虽不会发生重大生理障碍，但可能造成人体遭电击而降低工作效率和引起二次破坏(如元器件损坏)等。SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 有关人体放电电击感度如下表所示：人体电位(KV) 电击感度 1.0无感觉 2.0手指外侧有感觉，发出微弱的放电声 2.5有针刺的感觉，但不疼4.0有针深刺的感觉，手指微疼，见到放电微光

11、6.0手指感到剧疼，手腕感到沉重10.0手指感到剧疼，手腕感到麻木 12.0手指剧麻，整个手感到被强烈电击 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 4 静电的特点4.1 隐蔽性 人体不能直接感知静电，除非发生静电放电，但发生静电放电，人体也不一定能有电击的感觉。4.2 潜伏性 有些电子元器件受到静电损伤后性能没有明显的下降，但多次累加放电会给器件造成内伤而形成隐患，而且增加了器件对静电的敏感性。已产生的问题并无任何方法可治愈。SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 4.3 随机性 电

12、子元件什么情况下会遭受到静电破坏呢？可以这么说，从一个元件生产后一直到它损坏以前所有的过程都受到静电的威胁，而这些静电的产生也具有随机性，即静电的产生和放电都是瞬间发生的。4.4 复杂性 静电放电损伤分析工作，因电子产品的精细，微小的结构特点而费时、费事、费钱，要求较复杂的技术往往需要使用扫描电镜等精密仪器，即使如此有些静电损伤现象也难以与其他原因 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 造成的损伤加以区别，使人误把静电损伤失效当作其它失效，这是对静电放电损害未充分认识之前，常常归咎于早期失效或情况不明的失效，从而不自觉的掩盖了失效的真正

13、原因。4.5 严重性 ESD问题表面上看来只影响了制成品的用家，但实际上亦影响了各层次的制造商，如：保用费、维修及公司的声誉等等。SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 5 静电防护的方法 防静电主要是防止静电放电。控制静电放电主要从控制静电的产生和控制静电的消除两方面入手。 主要有以下几种方法：5.1 工艺控制法：目的是在生产过程中尽量少地产生静电荷。主要是控制工艺过程和工艺过程材料的选择。5.2 泄露法：目的是使静电荷通过泄露达到消除。泄露是通过接地进行的，接地是直接将静电过一条线的连接泄放到大地，这是防静电措施中最直接最有效的，对于

14、导体通常用接地的方法。SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 5.3 静电屏蔽法：受用接地的屏蔽把带电体与其他物体隔 离开，这样带电体的电场将不影响周围其它物体。5.4 复合中和法及其他：通过复合中和法来达到静电荷的消除。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 6 静电防护的器材 在防静电材料和防静电设施中，均是按以上几种方式派生出来的产品，可分为防静电仪表，接地系统类防静电产品，屏蔽类防静电包装、运输及储存防静电材料，中和类静电消除设备，以及其它防静电用品。6.1防静电仪表6.1

15、.1手腕带/脚带/防静电鞋综合检测仪用途：用于检测手腕带，脚带，防静电鞋是否符合要求。测试脚带及防静电鞋时，需增加一块金属板及仪表连接的导线。SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 6.1.2 除静电离子风机检测仪用途：定期对离子风机平衡度和衰减时间进行检测及校验以确保离子风机工作在安全的指标范围。6.1.3静电场探测仪用途：测量静电场以反映静电的存在，以电压形式读数，用来测试环境的静电强度。一般受环境影响和静电瞬间特性，很难真实反映实际情况。6.1.4 静电屏蔽袋测试仪用途：用于检测静电屏蔽袋的屏蔽效果。6.1.5 表面电阻测量仪用途：

16、用于测量材料表面电阻，体积电阻。SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 6.2 接地类防静电器材6.2.1 防静电手腕带：广泛用于各种操作工位，手腕带种类很多，建议一般采用配有1兆欧姆电阻的手腕带，线长应留有一定余量。(防静电手环是由紧贴手腕的不锈钢外壳通过线内1M电阻由导线,铁夹接地。目的是既要随时泄放掉人体上的静电，又要防止快速放电产生的火花，对静电敏感器件造成损害，并起隔离作用。无绳手腕带采用尖端放电，利用螺丝作电位归零功能（接地）,其不适用于对静电防护要求较高的场合，有绳手腕带采用导线串接1M欧姆的电阻接入大地，防静电效果比无绳手

17、腕带好，适用于对防静电要求较高的场合。)SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 6.2.2防静电手表：需要其它防静电措施的补救（如：增设离子风机，戴防静电脚跟带等）才能取得较好的防静电效果。6.2.3 防静电脚带/防静电鞋：厂房使用防静电地面后，应配戴防静电鞋带或穿防静电鞋，建议车间以穿防静电鞋为主，可降低灰尘的引入。操作人员再结合配带防静电手腕带效果将会更佳。6.2.4 防静电台垫：用于各工作台表面的铺设，各台垫串上1兆欧电阻后与防静电地可靠连接。 (防静电橡胶绿色面为防静电产生层,电阻较大，表面电阻1081010。防静电橡胶的黑色面电

18、阻较小，表面电阻104106，与绿色面良好连接，可保妥善接地，起静电屏蔽和泄放作用。)SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 6.2.5 防静电地板：防静电地板分为：PVC地板、聚胺脂地板、活动地板。(最规范的防静电地板是类似防静电橡胶的复合结构，下层为导电层与防静电地线连在一起，上层为绝缘防静电产生层，不会因行走的磨擦产生静电。)同时地板可涂抹防静电蜡和防静电油漆，防静电蜡可用于各种地板表面增加防静电功能及使地板更加明亮干净，防静电油漆可用于各种地板表面，也可涂于各种货架，周转箱等容器上。 6.3 屏蔽类防静电包装运输及储存材料6.3.1 防静电周转箱、防静电元件盒：用于车间单板和部件的周转，运输及储存。SHENZHEN GRENT