电放电及防护基础知识

1、电放电及防护基础知识静电放电及防护基础知识一 .术语及定义1. 静电： 物体表面过剩或不足的静止的电荷2. 静电场：静电在其周围形成的电场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。4. 静电敏感度：元器件所能承受的静电放电电压5. 静电敏感器件：对静电放电敏感的器件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.7. 中和： 利用异性电荷使静电消失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

2、事静电防护操作的工作场地二、静电的产生：1. 摩擦 : 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，而产生静电的最普通方法， 就是摩擦生电。 材料的绝缘性越好， 越容易是使用摩擦生电。另外，任何两种不同物质的物体接触后再分离，也能产生静电；。2. 感应： 针对导电材料而言， 因电子能在它的表面自由流动， 如将其置于一电场中，由于同性相斥，异性相吸，正负电子就会转移。3. 传导：针对导电材料而言，因电子能在它的表面自由流动，如与带电物体接触，将发生电荷转移。三、静电对电子工业的影响集成电路元器件的线路缩小，耐压降低， 线路面积减小， 使得器件耐静电冲击能力的减弱，静电电场

3、（ Static Electric Field ）和静电电流（ ESDcurrent ）成为这些高密度元器件的致命杀手。同时大量的塑料制品等高绝缘材料的普遍应用，导致产生静电的机会大增。日常生活中如走动，空气流动，搬运等都能产生静电。人们一般认为只有 CMOS类的晶片才对静电敏感，实际上，集成度高的元器件电路都很敏感。A静电对电子元件的影响A） 静电吸附灰尘，改变线路间的阻抗，影响产品的功能与寿命。B） 因电场或电流破坏元件的绝缘或导体，使元件不能工作（完全破坏）。C） 因瞬间的电场或电流产生的热，元件受伤，仍能工作，寿命受损。B、静电损伤的特点：1. 隐蔽性人体不能直接感知静电， 除非发生静

4、电放电， 但发生静电放电， 人体也不一定能有电击的感觉。这是因为人体感知的静电放电电压为2-3KV。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。3. 随机性电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。由于静电的产生和放电都是瞬间发生的，及难预测和防护。4. 复杂性静电放电损伤分板工作，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

5、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原因。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。四、 ESD三种型式1. 人体型式即指当人体活动时身体和衣服之间的摩擦产生摩擦电荷。 当人们手持ESD敏感的装置而不先拽放电荷到地， 摩擦电荷将会移向 ESD敏感的装置而造成损坏。2微电子器件带电型式既指这些 ESD敏感的装置，尤其对塑料件，当在自动化生产

6、过程中，会产生摩擦电荷， 而这些摩擦电荷通过低电阻的线路非常迅速地泻放到高度导电的牢固接地表面， 因此造成损坏； 或者通过感应使 ESD敏感的装置的金属部分带电而造成损坏。3场感类型式即有强电场围绕，这可能来之于塑性材料或人的衣服，会发生电子转化跨过氧化层。 若电位差超过氧化层的介电常数， 侧会产生电弧以破坏氧化层，其结果为短路。4其它还有： 髂健銮磕汀颂褰鹗裟汀缛蓠詈夏汀骷 汀 ?br>五、静电防护1. 接地接地就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，对于导体通常用接地的方法，如人工带防静电手腕带及工作台面接地等。接地通过以下方法实施：1） 人体通过手

7、腕带接地。2） 人体通过防静电鞋（或鞋带）和防静电地板接地。3） 工作台面接地。4） 测试仪器，工具夹，烙铁接地。5） 防静电地板，地垫接地。6） 防静电转运车，箱，架尽可能接地。7） 防静电椅接地。2. 静电屏蔽静电敏感元件在储存或运输过程中会暴露于有静电的区域中， 用静电屏蔽的方法可削弱外界静电对电子元件的影响， 最通常的方法是用静电屏蔽袋和防静电周转箱作为保护。另外防静电衣对人体的衣服具有一定的屏蔽作用。3. 离子中和绝缘体往往是易产生静电，对绝缘体静电的消除，用接地方法是无效的，通常采用的方法是离子中和（部分采用屏蔽），即在工作环境中用离子风机等，提供一等电位的工作区域。因此在防静电材

8、料和防静电设施中，均是按这三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。A. 防静电仪表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。2. 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。3. 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。4. 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，

9、很难真实反映实际情况。5. 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. 表面电阻测量仪用途：用于测量材料表面电阻，体积电阻。B. 接地类防静电产品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。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。建议不要大量采用佩带防静电手表的方式。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。 操作人员工再结合配带防静电手腕带效果将会

10、更佳。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。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。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。C. 屏蔽类防静电包装运输及储存材料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。2. 防静电屏蔽袋：用于单板和部件的包装、运输和储存，具有一定的防潮效果。3. 防静电胶带：用于各种包装箱等4. 防静电 IC 料条及 IC 托盘：用于生产车间 IC 元器件的储

11、存、搬运。禁止在使用前，露天存放 IC；或拆开包装运输。5. 防静电货架、手推车及工作台： 防静电货架、 手推车广泛用于电子装配车间的单板、部件的周转，搬运等。防静电货架及工作台要有防静地连接，手推车上的防静电垫应有金属链与防静电地接触6. 防静电工作服工作鞋： 在具有静电敏感元器件， 具有一定洁净度要求的加工车间，一般应严格要求员工穿戴防静电工作服工作鞋7. 防静电手指套： 如操作工位员工需经常手拿工件或静电敏感元器件时， 有必要戴防静电手指套。D. 中和类设备离子风机、风枪六、 防静电的一般工艺规程要求A、防静电的常规工艺规程要求：1、 操作者必须戴有线防静电手腕2、 涉及到操作静电敏感器

12、件的桌台面须采用防静电台垫3、 ESD敏感型器件必须用静电屏蔽与防静电器具转运。4、 准备开封、测试静电敏感器件时必须在防静电工作台上进行， 有条件的可配用离子空气发生器清除空气中的电荷5、组装所用的焊接设备及成形工装设备都必须接地， 焊接工具使用内热式烙铁，接地要良好，接地电阻要小6、 电源供电系统要改装用变压器进行隔离，地线要可靠，防止悬浮地线，接地电阻小于 10 欧姆7、 产品测试时，在电源接通的情况下，不能随意插拔器件，必须在关掉电源的情况下插拔。8、 凡 ESD敏感型器件不应过早地拿出原封装，要正确按操作，尽量不能摸 ESD 敏感型器件管腿。9、 用波峰焊接时，焊料和传递系统必须接地

13、。B、在防静电要求严格的场合，下列防静电工艺要求也是常常需要的。1、凡 ESD敏感型整机进行高低温试验或老化试验时，必须先对工作场地及高低温箱进行静电位测试，其电位不能超过安全值，否则，要进行静电消除处理。2、焊接好的印制电路板要作三防处理时，也要采用防静电措施。不要用一般的刷光，超声波清洗或喷洗。3、调试、测量、检验时所用的低阻仪器、设备（如讯号、电桥等）应在 ESD 敏感型器件接上电源后，方可接到 ESD敏感型器件的输入端。4、在 ESD敏感型 测试仪器生产线上， 应严格使用静电电位测试监视静电电位的变化情况，以便及时采取静电消除措施。如何选用防静电器材（ - ）防静电器材种类繁多，要合理

14、选用才能既节省费用又能起到好的防静电效果？一、人体静电的控制1. 什么是最常见的静电源？2. 要控制人体静电，最有效的措施是什么？3. 人穿防静电鞋并有防静电地垫、 防静电复合胶板或防静电活动地板时就一定能起到好的防静电效果？4. 人穿防静电鞋外为什么还要穿防静电工作服？5. 人穿防上静电工作服就能起到防静电作用吗？6. 为了更好控制人体静电，应采取什么措施？7. 人戴上无线手环（也叫无线腕带）能起到防静电作用吗？1。什么是最常见的静电源？人在活动如行走，站起等活动中都会产生静电，人体是最为常见的静电源，因此人体的静电防护是最为重要的。2。要控制人体静电，最有效的措施是什么？要控制人体静电，最

15、有效的措施是让人体与大地相“连接”即“接地”。因此，人要穿上防静电鞋。 要保持人体与大地相连， 这就要求地面也是防静电的才可以将人体的静电导入大地， 所以地面可以用防静电地垫， 防静电复合胶板， 并用防静电接地线接好地， 如经费充足， 可选用防静电活动地板， 特别是在规划设计机房厂房时可以考虑选用防静电活动地板，如果机房厂房已定且设备也已安装好，又不想因装防静电器材时对这些设备造成停产等到影响时选用既价格低廉施工简单的防静电地垫，防静电复合胶板等。3。人穿防静电鞋并有防静电地垫、防静电复合胶板或防静电活动地板时就一定能起到好的防静电效果？人穿防静电鞋并有防静电地垫、防静电复合胶板或防静电活动地

16、板时还不一定能起到好的防静电效果。 通常人们还要穿袜子和垫鞋垫， 年青人脚易出汗， 这些袜子和垫鞋垫也能导静电， 但在中老年人在干燥的季节时因鞋内干燥， 这袜子和垫鞋垫就不能导静电，而且很多厂家只要求工作人员穿防静电服和防静电鞋，忽视了袜子和鞋垫的不利影响， 使得这此防静电鞋和防静电地面不能发挥防静电作用。因此在机房或厂房的入口处放置“人体综合电阻检测仪”， 它能迅速准确检测那些穿用不合格的防静电鞋、袜子和垫鞋垫的人。4。人穿防静电鞋外为什么还要穿防静电工作服？人除穿防静电鞋外还要穿防静电工作服才能较好地控制人体静电。因为服装也能带上很高的静电， 特别是现在的大部分服装都是化纤，能产生几千上万

17、伏的静电。5。人穿上防静电工作服就能起到防静电作用吗？不能。有实验表明，人仅穿上防静电工作服如不穿防静电鞋和没有很好的防静电地面，防静电效果极差。6。为了更好控制人体静电，应采取什么措施？要有完善的人体防静电设施和检测这些设施是否有效的静电测量仪器。7. 人戴上无线腕带能起到防静电作用吗？不能。无绳腕带理论是利用电晕放电的原理来耗散一部分静电， 电晕放电也叫尖端放电，是指导体自身带电后，通常需要电压超过 1500V，它的尖端部分会对空气放电，以此来耗散静电， 但无绳腕带的耗散静电时所需静电电压太高， 并不适合电子行业， 因为有多少电子元器件可以承受 1500V以上的高压呢。 所以我们不推荐、不

18、销售、不生产、不使用无线腕带。工厂防静电基本要求一、静电防护的基本原则a、抑制静电荷的积聚； b、迅速、安全、有效地消除已经产生的静电荷。二、防静电工作区场地、地面材料 a、禁止直接使用木质地板或铺设毛、 麻、化纤地毯及普通地板革。b、应该选用由静电导体材料构成的地面，如防静电活动地板或在普通地面上铺设防静电地垫，并有效接地。 c、允许使用经特殊处理过的水磨石地面，如事先敷设地线网、渗碳或在地面喷涂抗静电剂等。、接地 a、防静电系统必须有独立可靠的接地装置， 接地电阻一般应小于 10，埋设与检测方法应符合 GBJ97 的要求。 b、防静电地线不得接在电源零线上，不得与防雷地线共用。 c、使用三

19、相五线制供电， 其大地线可以作为防静电地线 （但零线、地线不得混接）。 d、接地主干线截面积应不小于 100mm2；支干线截面积应不小于 6mm2；设备和工作台的接地线应采用截面积不小于 1.25mm2的多股敷塑导线，接地线颜色以黄绿色线为宜。 e、接地主干线的连接方式应采用钎焊。 f 、防静电设备连接端子应确保接触可靠， 易装拆，允许使用各种夹式连接器， 如锷鱼夹、插头座等。、天花板材料天花板材料应选用抗静电型材料制品， 一般情况下允许使用石膏板制品，禁止使用普通塑料制品。、墙壁面料墙壁面料应使用抗静电型墙纸，一般情况下允许使用石膏涂料或石灰涂料墙面，禁止使用普通墙纸及塑料墙纸。、湿度控制

20、a、防静电工作区的环境相对湿度以不低于 50%为宜。 b、在不对产品造成有害影响前提下， 允许使用增湿设备喷洒制剂或水， 以增加环境湿度。 c、计算机房的湿度应符合 GB 2887 中的有关规定，类似的机房也应符合此规定。、区域界限 防静电工作区应标明区域界限， 并在明显处悬挂警示标志， 警示标志应符合 GJB1649规定，工作区入口处应配置离子化空气风浴设备。、防静电工作区内禁止使用及接触易产生静电荷的电荷源（如下表）。油漆或浸漆表面，普通塑料贴面，普通乙烯及树脂表面地板塑料及普通地板革，抛光打蜡木地板。普通乙烯树脂工作服，帽，鞋普通涤纶，合成纤维及尼龙面料，塑料及普通胶底鞋操作工具及设备普

21、通塑料盒，架，瓶，盘用品及纸制品，普通泡沫及一般移动工具，压缩机，喷射设备，蒸发设备等三、电子产品防静电设施、静电安全工作台a、静电安全工作台是防静电工作区的基本组成部分，它由工作台、防静电桌垫、腕带接头和接大地线等组成。 b、防静电桌垫上应不少于两个腕带接头， 一个供操作人员使用， 另一个供技术人员， 检验人员或其它人员使用。 c、必要时，静电安全工作台上应配备离子风静电消除器。 d、静电安全工作台上不允许堆放塑料盒（片）、橡皮、纸板、玻璃等易产生静电的杂物，图纸资料等应装入防静电文件袋内。、防静电腕带直接接触静电敏感器件的人员均应戴防静电腕带， 腕带应与人体皮肤有良好接触， 腕带必须对人体

22、无刺激、 无过敏影响， 腕带系统对地电阻值应在 106108 范围内。、防静电容器在电子设备研制生产过程中，一切贮存、周转 SSD的容器（元器件袋、转运箱、印制板架、元器件存放盒等）应具备静电防护性能。不允许使用金属和普通塑料容器。必要时，存放部件用的周转箱应接地。、离子风静电消除器消除绝缘材料表面的静电荷应使用离子风静电消除器。、防静电工作服 a、进入防静电工作区或接触 SSD的人员应穿防静电工作服，防静电工作服面料应符合 GB 12014 规定。 b、在相对湿度大于 50%的环境中，防静电工作服允许选用纯棉制品。、防静电工作鞋进入防静电工作区或接触 SSD的人员应穿防静电工作鞋， 防静电工

23、作鞋应符合 GB4385 的有关规定。一般情况下允许穿普通鞋，但应同时使用导电鞋束或脚跟带。、防静电运输车转运 SSD或含有 SSD的整、部件时，应采用有防静电性能的运输车。静电防护操作规范1 目的明确各部门对设备、文件、材料等的防静电操作规范。2 适用范围本操作规范适用于各个部门。3 具体操作要求：3.1设计部门产品设计师在研制产品时， 应制定一份静电放电控制大纲计划， 确保研制产品得到静电放电保护。在研究设计方案时， 应对可能产生的静电放电失效或性能降低的问题进行分析，因此有必要提醒设计人员在电路上采取保护措施， 并必需在设计图纸上标注静电敏感器件符号 ，实施重点的防静电控制。3.2采购部

24、门对外购的静电敏感器件要求供应商按静电放电控制要求提供抗静电的保护和静电放电敏感器件的标签。3.3品管部外检组根据订货清单对交付的静电敏感器件进行检查时， 看是否有保护性包装和产品标志，对不符合要求的产品应不予验收。对静电敏感器件的检验，应在有静电放电保护情况下进行操作（要求同 元器件防静电操作规程）。负责防静电点检的监督，并对检测不合格的工序报各部门主管及时解决，若解决不当所造成的损失由各部门负责并给予惩罚； 并负责防静电黑板报资料的制作出版。应制定防静电的培训计划，由质管部处提出要求，会同教育部门和工艺部门共同组织实施， 以确保所有操作静电敏感器件产品的人员得到必要有培训， 并达到熟练的程

25、度。3.4人事部组织员工进行防静电知识的培训并进行考核。3.5生管部负责防静电方面资料的提供、培训。3.6设备部接地线每周检查一次， 以确保每个接口端不能有氧化， 接地良好； 并做好点检记录。流水线、波峰焊、老化线等基础生产用设备每周检查一次， 确保设备不能有漏电，接地良好；并做好点检记录。3.7车间所有静电敏感元器件的操作必需在静电安全工作台上进行， 未采用防静电包装的静电敏感元器件不得进入生产现场。 对没有防静电包装的元器件， 应该在消除静电后再进入静电工作现场。操作现场所有必须使用的不具备防静电功能的工具、夹具、设备仪器，都应放在防静电桌 ( 台) 垫上。外来人员进入现场，未采取防静电措

26、施，不得接触元器件。生产现场的各种设备，必须采取防静电措施。在手工焊接时，要采用防静电低压烙铁。敏感器件焊接后要清洗时，不能使用塑料刷子，必须用防静电刷子清洗。员工戴上防静电腕带后，腕带与皮肤要有良好的接触；腕带系统、防静电桌垫、防静电地垫对地电阻值应在 1M±10。每天上班使用时，由本车间技术人员或线长用使用合格的万用表测量，并做好点检记录。所有用到的带电工具、 仪器、仪表等机壳必需良好接地。 每星期一上班时，由本车间技术人员或线长用使用合格的万用表测量，并做好点检记录。没有进行过防静电培训的电装工不得进行含有静电放电敏感器件的装配工作；对于穿合成化纤衣服员工，不要将衣服与静电敏感

27、器件接触。不允许静电放电敏感器件堆放在一起，器件互相不能接触。已装上敏感器件的线路板不能重叠应分别放入防静电容器内。进行测试、维修时，在没有配带静电手环的情况下时，应用手接触金属地线（板），以泄放身上的静电，严禁不采取防静电措施的人接触静电敏感器件或电路板。3.8仓库运输带引脚的元件时，通常使用导电泡沫材料。这可以防止元件引脚间出现较高的电势差， 对于双列直插式封装的元件， 在散装运输过程中常采用静电损耗性管。对于线路板组件， 当位于静电放电保护区外时， 应将其置于静电屏蔽袋或导电搬运箱内进行运输。 有的包装袋使用导电材料制成， 它可确保所有元件在稳定条件下处于同一电势， 同时将偶然跑到袋上的

28、静电荷耗散掉。 这种方法不能用于带电池的电路板， 对于这种情况， 应采用衬里是静电损耗性材料的， 而外层是导电材料的包装袋。 这种袋子的价格更高， 但可对加电和未加电的组件提供极好的保护作用。同样，内部装有固定电路板的导轨的导电箱不能与边缘上有裸露连接器的加电电路板一起使用。生产现场的防静电设施管理1 、静电安全工作台： 由工作台、防静电桌垫、腕带接头和接地线等组成。2 、防静电桌垫上应有两个以上的腕带接头，一个供操作人员用， 一个供技术人员，检验人员用。3 、静电安全工作台上不允许堆放塑料盒、橡皮、纸板、玻璃等易产生静电的杂物、图纸资料应放入防静电文件袋内。4 、防静电腕带：直接接触静电敏感

29、器件的人员必须带防静电腕带，腕带与人体皮肤应有良好接触，腕带系统对地电阻值应1M。5、防静电容器：生产场所的元件盛料袋、周转箱、 PCB上下料架等应具备静电防护作用，不允许使用金属和普通容器，所有容器都必须接地。6、防静电工作服：进入静电工作区的人员和接触 SMD元器件的人员必须穿防静电工作服，特别是在相对湿度小于 50%的干燥环境中（如冬季） . 工作服面料应符合国家有关标准。7 、进入工作区的人员必须穿防静电工作鞋。 穿普通鞋的人员应使用导电鞋束、防静电鞋套或脚跟带。9 、生产线上用的传送带和传动轴，应装有防静电接地的电刷和支杆。10 、对传送带表面可使用离子风静电消除器。11 、生产场所

30、使用的组装夹具、检测夹具、焊接工具、各种仪器等，都应设良好的接地线。12 、生产场所入口处应安装防静电测试台，每一个进入生产现场的人员均应进行防静电测试，合格后方能进入现场。ESD问答1、问：为什么有些ESD地线有阻抗而有些没有呢？答：ESD地线的目的是将一导电面连接到与电源地等电位的地方，“硬地”是用不具有附加电阻的地线直接连接到地的； 电源地与公共点接点之间的电阻基本为 0。“软地”是具有内部串联电阻的地线， 典型值为 1M，这样设计的目的是限制当操作者暴露在 110V 和最大 250V 的环境中时可能产生的伤害电流。 ESD 联合会 ANEOS/ESD S6.11991 建议用“硬地”方

31、式使 ESD台面或者地板垫子接地。2、问：我常穿一只防静电鞋，但常被告之两脚都要穿，为什么？答：防静电鞋仅在穿戴正确并且要与导电地板或消耗地连在一起时才起作用。行走是摩擦生电的一个极好的例子。 若你正确使用防静电鞋， 且与 ESD地板紧密连接，那么你身上的电荷泄入到地。 因此，你与地之间构成的网络在电压上是相同的，但你一抬起穿有防静电鞋的脚， 你就会再次充电， 要么从你的衣服感应，要么因为摩擦和抬脚而产生摩擦电。 若你穿有两只防静电鞋， 你就会进一步大大减小比几伏电压高得多的净电荷的机会（典型值为 20005000V），因为你处于接地状态时间延长了，所以建议在靠近运动物体时，务必穿一双防静电鞋

32、。3、问：需要在机器与地间连接1M电阻吗？答：不需要。参照生产厂商在机器或设备方面接地的要求可知， 1M电阻是用于保护人体的， 参考以下的问题。 旁注：将所有靠近 ESD敏感工作站的孤立导体接地都是有好处的。可使意外的电场或电荷积累减至最小。4、问： 1M电阻在半导体装配过程中的作用是什么？答：假设 1：我们正谈论 ESD控制问题；假设 2：人体与半导体及带有半导体的器件接触 ，在防静电腕、防静电鞋、拉链、地线等地方均可发现 1M串联电阻，其作用是限制可通过人体的电流量，保护人体安全。 1M电阻的主要限定要求是：在 250V 交流有效值时，电流被限制到 250 微安，正好是大多数人的感知水平（

33、神经系统发生反射的临界值） 。电流在休表及体内物理感知的不同取决于人体大小、重量、水份、皮肤条件等。5、问：内部含有电路板的装运箱是否需盖上盖子？这些装运箱是如何工作的？答：一般需要盖上盖子， 正确安装在装运箱上的盖子能对其内的电路板提供足够强的屏蔽， 这些装运箱不仅能提供通常用途下的机械完整性，而且也能为内部提供 ESD安全性。若拿掉盖子，任何杂散电场都可以引起电路板上众多独立导体的充电，这些诱生电荷是ESD的产生源。杂散电场的潜在源是很多的：人、衣物，未接地二轮车、显示器、家具、分隔间、任一非接地导体、任一绝缘体、电磁干扰等。在敞开的 ESD装运箱中的电路板， 在用接地车运输时会经过 （或

34、暴露到）几个带电源（电场），也会使内部设备发生问题。6、问：若脚垫和防静电腕连到一起，它们需连到大地吗？答：不，只是所处理的设备应拔去插头且电气连接到 ESD地，只要导电部分（体表皮肤、 ESD脚垫、设备机壳、操作部件等）是等势的， ESD（泄放电荷）就不会发生， 大地很适合作基准电压， 如果你确认所有导电部分都连到地， 那么就保证了这些导电部分均处于相同的电位， 一旦两导体间存在电势差， 就会导致电荷泄放产生 ESD。7、问；环境空气的相对温度是如何影响ESD的？答：相对湿度（ RH）对表面积累电荷的性能产生直接影响。相对湿度越高，零部件储存电荷的时间就越短， 表面电荷减小 （因为相对湿度增

35、加） 的方式可通过复合或传导，当相对湿度增加，空气的电导率也随之增加。但即使是在 100% 相对湿度时，电荷泄放速率的增加也不能取代适当的 ESD控制操作规程。8、问：相对温度的百分比是需控制在某一特定值？若是，如何才能决定这一数值呢？答：在空气逐渐干燥时（相对温度的百分比减小），产生静电的能力变化是确定且明显的。在相对湿度 10%（很干燥的空气）时，在地毯上行走时，就能产生 35kV 的电荷，但在相对湿度 55%时将锐减至 7.5kV 。工作环境的相对湿度的最佳范围在 25%50%。一些清洁场所一般要求相对湿度在 50%，由于存在对腐蚀和湿度的影响较敏感的器件， 其他环境需要较低的相对湿度。

36、 在最佳湿度范围检验设备及 ESD抑制产品，有些 ESD抑制产品是与湿度有关的。9、问：强磁场（比如磁铁）会引起ESD吗？磁场与 ESD间有一些什么联系吗？答：只要磁场源和物体都是静止的，就不会由于强磁场而产生 ESD。磁场波动或物体移过磁力线，则将感应出电流（假如物体是导电的）。完全暴露在脉动磁场中的孤立导体，将积累足够的电荷而引起 ESD问题，磁场也可从电磁噪声（ EMI）产生，如果没有正确地屏蔽，那么就将会在孤立的导体上感应电流（电荷），有些 EMI 源是 PC、ESD、变压器、荧光灯等，在一般工作环境中，这些很可能是不太重要的骚扰源。10、问：我们的电子装配车间有 ESD导电地板，使用

37、 ESD专用接地鞋带，要求每个操作人员都要穿钢趾安全鞋。 若不穿 ESD专用接地鞋带， 则不能通过接地鞋带检测器。我们的 ESD专用接地鞋带用的是 #2048 型号的塑料，用某种材质做成的鞋，具有 106108 的阻抗，能减少静电，我应该买一台新的测试器或新鞋或其他什么东西吗？答：首先，确保你的测试器最近已经校准，若没有则需校准。测试鞋的标准与接地鞋带不同，标准ESD S9.11995，对 109 以下的阻抗使用100V阻抗仪，大多数接地鞋带测试器使用612V 的开路电压，远低于对鞋采用的100V 电压。如鞋本身材料在高压下导电， 那么要么买一台更高电压的测试器，要么重新考虑静电泄放控制中的重

38、要因素。一些脚部接地 （脚跟带）测试器是在出厂时被校准在 750k100 M，其他仅有 10 M 的，一些新的测试仪，提供大约2022V 开路电压，或许也有一定效果，另外，有一些ESD鞋，用于检测脚部接地测试器，因为它们在较低电压（在消耗区间里）时，能非常容易地导电。11、问：测试防静电腕时有没有最低要求，而且最低或更合理的要求是什么？答：在测试防静电腕时没有预先规定的最低要求，但一个非常好的经验是：在你每次戴上防静电腕或开始另一件工作时都对它进行测试，测试频度取决于你全力保护的 ESD敏感设备，如果该设备相当昂贵并由一位操作者控制，经常的监视器是必要的， 但如果该设备不是特别敏感且相对价格较

39、低，那么定期的测试就足够了，在测试防静电腕时有几件你应查看的事情：确信防静电腕与手腕密切接触；导电纤维或金属 / 导电物质紧贴着皮肤；金属扣环上的按扣很合适，线圈端的揿钮接头应很好地扎紧， 香蕉插头弹簧弹性好， 与香蕉插头塞孔接触紧密， 其他应查看的事情是：线圈中的间歇中断（通常在末端），脏物、油和熔接在带子里面的外壳（这将降低带子的导电性能），对线圈中金属扣环上的按扣施 1 5 磅的张力是安全的。12、问：要是采取了所有其他的 ESD预防措施，戴防静电腕还有必要吗？（也就是两个接地（脚）带，罩衫、地板消耗材料、接地板等），如是，为什么？答：如果操作者在导电地板上穿两只防静电鞋且不同时抬起两只

40、脚跟， 那么，防静电腕就不要了， 如果操作者也穿罩衫， 但不与身体或者地电气连接， 这样罩衫仅有部分保护功能， 其上积累的电荷可能没有地方释放， 普遍的罩衫接地办法是：用一线绳系一按扣于罩衫的腰部， 或者用一防静电腕扣至 ESD罩衫的内部袖口上。13、问：我们每周都要检查ESD工作台面以确保它正确地的通过1M电阻接地。在 ESD（硬地）与导电工作面接地 （软地）间电阻读数不稳定的一般原因是什么？答：电源地（ ESD地）与导电工作台面之间电阻读数不稳定的一个原因是地电流。如脚垫多点接地，则可能有地电流流过，这就会使欧姆表读数出错。其他可能的原因还有： 仪表电池电压过低， 仪表交流电源与正在测量的

41、地之间的地环路等，最好切断仪器电源插头中的地线， 一些数字仪表对其周围磁场或强电场是敏感的，在测量时注意检查电源分布电缆、 EMI源等，尽量在屏蔽区域内反复多测几次，以弄清问题是否已排除。14、问：问题 6 的答案说：要是操作员、 ESD接地板等处于同一电位，就不可能发生 ESD，我想问的是，要是接地板“硬接地”，而且操作员佩戴防静电腕，并通过 1M电阻接地，那么还是有可能发生危险，对吗？答：不一定，当电流通过1 M电阻，其两端具有一电位差，在这点上你是正确的。 ESD控制的关键是在电荷安全泄放时间内消除体表或其他导体上的电荷，如果泄放时间为几个毫秒， 那么在 00.01 秒间，1 M电阻两端

42、就存在一电位差，典型的身体动作大约为500ms，因此，在你触摸到敏感设备时，你已经用490ms时间使电位衰减至0。15、问：为什么 ESD屏蔽袋可泄放静电？泄放过程是怎样的？抗静电袋与 ESD 屏蔽袋之间有何不同？答：ESD屏蔽袋可以泄放静电，因为体袋子表面（内部、外部或两者）有导电性能且与另一导体（ ESD接地板）接触，要使屏蔽袋能泄放电荷，必须具有导电性，同时与一导体相连（通常需要接地），反静电袋具有抗静电特性，可以没有屏蔽、导电或 MVB特性。所有防静电措施是指防静电袋摩擦充电不会超过一定电压（通常 250V）。屏蔽袋在袋子的各个部位都应具有金属薄片或导电胶片，这取决于你要保护的器件。

43、用导电、抗静电、屏蔽和水蒸气隔离物质制成的袋子能保护几乎所有的敏感器件，但可能过保护。16、问：我们生产印刷电路板的用户需要一个抗静电轮胎， 一些轮胎生产厂家提供用导电橡胶或导电氯丁橡胶做成的轮胎，抗静电与导电性是一回事吗？答：抗静电的含意是指当轮子在地面上滚动时， 它不产生高于 250V的电压。导电轮可以不是抗静电的， 但如在 ESD地板上滚动将释放。 理想的轮子是既有导电性又有抗静电性的， 当暴露在一个导体中时， 它既不会产生过量的电荷也不会存储电荷。17、问：有些人为其 PC机维修台购买了几条“无线” ESD防静电腕，据说其工作原理与复印机 / 激光打印机上的电晕相似。 我认为这可能是复

44、合系统的一部分，但他说使用要求中并没有提到需其他设备， 最近，当他打开车门被电击时 （戴有防静电腕）他确信这防静电腕根本没用， 这个弹性带上有一小块长方形的整块塑制品，用一个黄铜色的螺钉拧着，螺钉帽露在外面，我小心打开一个发现1M电阻连接在第二个螺钉（与防静电腕连接片相连）与一个类似橡胶的软“ C”形板（大约 1mm厚、2cm2，掏空后形成）之间，用黄铜色螺钉拧着，这似乎是可行的吗？答：不可行，在 ESD安全区内，这不是可行的 ESD控制装置。这些无源的“无线”防静电腕具有很多局限性，假如你由于摩擦起电达 10kV，并且你戴着无线防静电腕，需要在几个小时后才能降至 5kV（甚至几天，取决于环境

45、的相对湿度） ，但绝不会少于 10V，大部分电荷减少是因为你身体表面电荷的自然复合（此时是你的“无线”防静电腕的金属外壳）以及有一定相对湿度空气的导电率。（附：把头发剪到大约 1/4 英寸，你会得到同一效果。 在头发上刷上导电胶， 立刻你导电的头发末端就象在相当高的电压处的电晕放电尖端一样， 使电流流入空气中或有助于增强自然复合过程。当你的头发离地非常接近于 0.1 1.5 英寸时，需考虑任意最少 3kV 电位差（因为空气的电介质强度） 或者是加强的正常空气导电率，以使你处于几个 kV 以下。18、问：要是一台设备放入箱中，引线悬空，这样引线具有大约几百欧姆的端对端、端对壳的电阻和 10pF

46、电容，要是充电时间达几分钟，悬空的引线很容易地充电至 1kV（相对地）。（充电方式可以是存储在靠近喷嘴的但接地不正确的干燥的 N2 箱体中，或穿上尼龙或布鞋在干燥的冬天走过一道长长的铺有地毯的大厅）具有接地措施的用户打开 ESD袋，由于充电到 1Kv 时的引线通过其他已经放电的引线放电， 造成器件损坏。 加在氧化物上的电势使器件毁坏。 所有引线均要很短路起来或打结以利于 ESD保护，对吗？答：对于你举的例子，我们假设设备处于箱体中（箱体可接地且导电）不用ESD包，在运输过程中， 箱体可能与地分离， 电荷可以从外部感应进来。 在里面，设备可以随处移动， 摩擦电荷从几伏到几千伏， 这取决于彼此接触

47、的物质。 当一个已接地的操作者打开箱体，触摸或靠近悬空引线时，便有可能引发 ESD产生。如果器件的引脚插在导电发泡物质中或采用 ESD旁路条，设备对放电的敏感性及ESD损坏大为减小，何时使用旁路条或导电泡沫，取决于你待保护的器件类型、电荷存储方式以及装运方法。所以务必向生产商请教正确的预防措施。19、问；有些带有防静电腕的 ESD工作台可以直接接地，而另一些则需先引至ESD台垫（在对角），然后通过一电阻接地，哪个正确？答：两者都未必正确，因为这取决于直接接地的防静电腕和工作台垫的电势，对 ESD安全台而言，接地的概念是使所有导体均处于同一电位， 这样就使两导体间的电位差降至最小。 由于电源地与

48、大地总是在控制区内，因此是最方便的连接点。如果防静电腕及 ESD台垫均接至同一接地点， 那么它们电位相同， 是正确的安装方式。防静电腕首先连到 ESD台垫，然后穿过台垫，再从台垫对角穿出，最后接地，这样连接，台垫至地有附加的串联阻抗（电阻或电容），有时，操作者可以与接地的台式设备或位于台垫上的 ESD敏感设备处于不同的电位。21 问：当穿上防静电鞋套时，鞋套与脚部皮肤紧密接触重要吗，还有鞋套可以在鞋和短袜之间吗？答：当穿着防静电鞋套操作电子仪器时，未必一定使鞋套直接与皮肤接触。防静电鞋套上的导电接头间接地把导电地板（地）接到人体（皮肤）。典型情况时，导电接头被脚踩在鞋垫和短袜之间。 皮肤经过短

49、袜电气连接到接头。 脚的湿气使短袜导电，并在脚（皮肤）与接头之间提供一导电通路。当首次穿上鞋时，可穿 10 到 60 分钟以保证有足够的湿气， 从而使短袜具有良好的导电性能， 这样就使得皮肤可以有效地和导电接头相连。22 问：目前，我的 公司一直用纸板模板检查 PCBA（集成块和表贴芯片）上缺少的组件。纸板放在 PCBA顶部，会产生静电荷。根据组件的大小在纸板上开口，以检查是否有组件缺少。 我想问的是，可以替换这个纸板的合适的材料是什么？同时我们如何才能自如地开口呢？答：你可以用耗散模板替换纸板模板， 只要它能合适地接到你工作台面的同一电源地。玻璃钢是可加工的，容易钻孔，也许能满足你的要求。应

50、避免采用导电性能特强的的材料，因为它们可在组件和导电模板间导致ESD的发生。23 问：按照 MIL-B-81705-B 标准测试胶片时，我需要表面电阻仪和静电衰减时间测试表，应如何选择呢？答：在 MIL-B-81705C 中，对于 I 类遮挡材料， 关于静电衰减的测试程序在FTM4046（衰减速率 2s中规定；关于表面电阻“ X”测试是按照 ASTM D257进行，适用的范围是：内表面阻抗：1×105 X 1 ×1012 /平方 ，外表面阻抗： X1×1012/ 平方。根据标准，用于这些测量的设备可在仪器仪表商店中买到，包括高速示波器、那安计、那伏计、高精度兆欧计

51、、高压电源等。对于表面电阻：型号 41262和 41272都满足 ASTMD257的要求；41272 还满足标准 EIA-541 和 ESD S11.11 要求。 对于静电衰减：我们没有与 MIL-B-81705C 相符的设备。型号 42630 正好与 ESD S3.1 的要求相符，可对胶片做一些初步的衰减测试，但要依据标准测试方法。24 问：“零静电”枪是如何工作的？答：“零静电”枪的工作是通过机械压缩 （拉伸）晶体物质引起电荷分离并且在连接在晶体任何一端的两导线之间（彼此相距大约 2mm）感应出很高的电势（ 2 kV 5kV）来工作。晶体具有弹性（记忆性），因此它可以反复压缩以多次提供压电

52、能量或静电放电，而其性能降低却非常小。25 问：抗静电包装材料表层上所涂覆的表面活化剂是什么材料？它是怎样起作用的？答：表面活化剂是物质表面活化的介质， 用于增加或降低表面张力以使表层物质变湿或在表面上不断扩散。26 问：我们在试图用较便宜的 ESD地板拼起来改善合工作区域中不容易使用腕套地方的的接地效果。 有没有一种涂料可以用在环氧漆喷涂的水泥地板上？用垫子不便于使用手推车， 又不易打扫卫生， 且价格相当昂贵。 我们也会改变工作区的布置，这样垫子的形状尺寸就又不合适了。答：对，是有一些经济的办法来解决你的水泥地板的保护问题。 导电漆是一种单组分地板涂料， 可使静电荷受控地损耗掉。 对电子生产

53、厂商、 电子装配车间和库房来说，静电控制地板防静电导电喷涂很有效。 一加仑涂料可喷涂 225 平方英尺，厚度 11.5 密耳（ 1 密耳 =1/1000 英寸）。建议喷涂两层，电气接地保护涂层至少要有 60 平方英尺。27、问：用防静电腕套测试仪测试防静电碗套，而不用象 Fluke 85 兆欧级的欧姆表，这有何好处？答：不使用欧姆表测量的原因有如下几个：首先，典型的欧姆表的测试电压为 3V，这将得到与典型防静电腕套测试仪 （开路电压 9 30 伏（取决于生产商）完全不同的读数。较低的测试（开路状态）电压将获得较高的电阻读数。其次，当读数高于或低于设定值时， 欧姆表不会自动发出提示。 最后，与防静电腕测试仪上的电气测试板和香蕉插座组合与欧姆表的引线接触结构往往是不同的。 为了避免这个问题你可以为欧姆表作一个专门的夹具，但不会想专用夹具那样好用。28 问：L 类型的三层橡胶垫子是用什么材料制成的？为什么要考虑其使用期限？若垫子内的金属丝网被剪掉，它还有作用吗？如果仍有作用，为什么呢？答：L 类型的材料是三层白色或蓝色橡胶衬垫材料。在焊接和装配区域，软质损耗层发挥了很好的作用， 其顶部和底部的使用寿命较