静电防护技术论文

1、目录摘要1第1章绪论21.1课题的来源及应用21.2静电防护研究的进展31.3本课题的研究工作5第2章静电产生的原理及对电子产品的危害72.1静电的产生72.2静电放电对电子产品的危害82.3电子元器件静电放电损伤失效机理102.4静电敏感器件（ESDS）的分类122.5人体静电13第3章数字机顶盒生产中的静电防护硬件系统153.1数字机顶盒静电防护的基本原则153.2生产车间环境ESD的防护153.3防静电工作区163.4人体静电防护16第4章数字机顶盒生产中静电防护工艺管理体系194.1防静电工作区人员的控制要求194.2静电敏感器件的管理及过程控制194.3器材采购及库存的防静电控制20

2、总结21致谢22参考文献23I摘要随着科学技术的飞速发展，微电子技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂，对静电放电造成的危害越来越深刻。对电子产品生产企业而言，静电防护系统是企业生产系统的基础性工程，它是产品高可靠性的保障。作为生产管理者和工程技术人员，不仅要把静电防护设计到产品上，还必须在生产过程中建立一套完善并切实可行的静电防护系统。通过采取有效的的工艺手段，控制和防止静电危害，最大限度的减少静电造成的损失。本课题以有线电视数字机顶盒生产的静电防护工程实践为例，从技术和工艺的角度，系统分析了静电产生的原理、静电对电子工业的危害形式、人体静电和静电防护的研究进展，较详细的研究了有线电视数字机顶盒

3、生产的工艺流程和静电防护需求，在设计环节就提出了基于有线电视数字机顶盒生产过程的ESD防护系统。通过大量的模型实验和现场测试，就静电敏感器件的分类及处理方法、生产车间环境ESD的防护、人体静电防护、建立防静电工作区（EPA)、静电防护接地系统、防静电材料和器具选用和设备仪器的防静电措施进行了研究。形成了基于有线电视数字机顶盒生产过程的静电防护的硬件系统和工艺管理技术文件。关键词静电；防静电工作区；接地；离子中和第23页第1章绪论1.1课题的来源及应用随着科学技术的飞速发展，微电子技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂，对静电放电造成的危害认识越来越深刻。对电子产品生产企业而言，静电防护系统是企业生

4、产系统的基础性工程，它是产品高可靠性的保障。作为生产管理者和工程技术人员，不仅要把静电防护设计到产品上，还必须在生产过程中建立一套完善并切实可行的静电防护系统。本论文研究的课题即来源于某有线电视数字机顶盒整机生产的静电防护需要，主要从技术和工艺的角度，系统研究静电的产生原理，并通过一定的实验过程，建立适于有线数字机顶盒生产的静电防护体系，最大程度减少生产过程中因静电造成的损坏，确保产品质量。1.1.1静电防护概述静电是一种处于相对稳定状态的电荷。静电可由物质的接触与分离、静电感介质极化和带电微粒的附着等物理过程而产生。静电防护是指为了避免或减少由于静电放电对静电敏感器件造成的损害，在生产过程中

5、有针对性地对静电敏感器件实施保护的措施。随着科学技术的不断发展及微电子技术的迅猛进步，微电子器件（即静电敏感元器件）在电子产品中获得广泛运用，鉴于微电子器件对静电的敏感性，静电放电是电子产品制造业的不可忽视一大公害，并随技术及产品的发展而愈加普遍。电子产品设计的小型化、高集成化，相应的加工技术不断发展，加工对象日趋微、细、精、薄；静电放电可以造成电子器件的物理损坏，更为普遍的现象是造成器件的损伤，而不是直接损坏。被静电损伤的器件并不立即出现故障，而是性能有轻微的衰弱或改变，但是以后抵抗静电和其他意外事件的能力大大降低，使产品可靠性出现问题。为确保微电子器件在生产、安装和整机工作时的可靠性，必须

6、在各个环节对其采取静电防护技术措施，以保证产品的高可靠性。1.1.2静电防护的主要技术要求由上（1.1.1）论述可知，静电源于各种活动的物理过程之中且不可避免，只要静电敏感器件存在，静电的防护也就不处不在，并对静电的防护提出了严格的技术要求：（1） 抑制静电的产生。要求通过控制静电敏感器件的储运、操作的环境，控制人体带电、采用防静电材料的器材和操作工艺，尽量减少静电产生的可能或控制静电产生的量。（2） 控制静电荷的积累，减少和消除静电荷。静电的产生是一定会发生的，要求采取一些措施尽快减少和消除静电荷，以控制静电荷的积累，降低静电电位。（3） 减少静电危害，采取一些技术和工艺手段，使静电放电造成

7、对静电敏感器件的损害要尽量的减少。（4） 建立静电防护管理系统。要求通过对操作和管理人员的培训，使静电防护除了硬件的保障之外，更要从工艺管理的角度去保证静电器件在生产的各环节都处于保护之下。1.2静电防护研究的进展静电防护的研究是从静电学开始的，它是研究静电的作用及其所呈现的有关现象的学科。它既包括静电的发生和消除以及静电能的转化规律也包括对静电的合理利用和静电危害的有效防护。1.2.1国内外对静电防护研究情况20世纪60年代后期，由于半导体技术的发展及集成电路的出现和广泛应用，特别是MOS器件的加工工艺逐渐成为主导加工技术，使器件的集成度得到了极大的提高，同时也导致器件对静电的影响十分敏感。

8、静电对电子产品的危害引起关注的首先是从军事领域开始的。20世纪70年代，美国国防部组织专家对电子产品的静电防护问题展开研究和总结，并于1980年5月发布了MIL-STD-1686电气、电子零件、组件和设备（不包括电引爆装置）静电放电控制大纲和MIL-HDBK-263电气、电子零件、组件和设备（不包括电引爆装置）静电放电控制手册两项标准，把对电子产品的静电防护控制措施的要求进行了标准化和规范化。1984年国际电工委员会发布了IEC801-219847工业过程测量和控制设备：电磁兼容性、静电放电要求标准。1992年我国也发布了与IEC8001-2(1984)同名等效的GB/T13926.2-92国

9、家标准。1993年，以MIL-STD-1686A(1998)为参考文本的国家军用标准GJB1649-93电子产品防静电放电控制大纲出台，这表明了我国对电子产品的静电防护研究已进入相对成熟的工程实践阶段。1.2.2静电防护的基本方法在电子产品生产、装配、存储、运输、使用过程中，不产生静电是不可能的，但产生静电并非危险所在，危害在于静电积累，以及由此产生的静电感应、吸附和放电（ESD)。1. 静电耗散及泄露将生产环境和各操作过程中产生的静电迅速耗散，以及泄漏是防止静电危害行之有新途径的方法之一。静电耗散及泄漏是将电子生产用的各类用品(装备）用ESD防护材料来制备，当因各种原因在其上产生静电时，通过

10、静电消散使其不能用品某点或某区域的积累，降低单位面积的静电电量，从而引起降低静电电位作用防止静电放电发生。静电泄漏是将带电体上的电荷通过内部或其表面等途径，而使之部分或全部消失的现象。静电耗散及泄漏一般要求各类ESD防护用品要与大地之间进行电气连接，将上述物体积累或感应的静电泄放到大地。2. 静电中和静电中和是将带电体上的电荷与其内部和外部相反符号的电荷（电子或离子）的复合而使所带静电荷部分或全部消失的现象。静电中和是消除静电的重要措施之一，绝缘体往往是易产生静电，对绝缘体静电的消除，用泄漏接地方法是无效的，通常采用的方法是离子中和，即在工作环境中用离子风机等。3. 静电屏蔽与接地静电屏蔽与接

11、地通常用于对高压电源产生的静电场屏蔽，某些第三电路的屏蔽，从而避免电场对SSD和SSD组件的感应及静电放电的说生。静电屏蔽分为主动屏蔽和被动屏蔽：通常将静电场封闭在屏蔽体内为主动屏蔽，其静电效果与接地有很大的关系；而将静电场屏蔽在屏蔽体外为被动屏蔽。如电子设备接地为主动屏蔽，静电屏蔽包则为被动屏蔽的典型应用。接地的作用就是提供一条静电泄放的通路，保证所有的物体都与大地相连，相互之间可能产生的点位差最小。泄放与接地的特殊情况：当ESD防护材料的面积足够大，而且对大地的电容量也很大，当少量的静电荷泄放其上时，对SSD器件不会造成损坏。所以在某些情况下，可将表面积非常大的ESD防护材料视为一悬浮接地

12、。即使不直接接地也不会对SSD器件造成损坏。软接地：地线串接阻值较高的电阻器后再与大地相连。软接地的目的在于将对地电流限制在人声安全范围之下（5mA）。硬接地：将地线直接接地或通过一低电阻接地。硬接地用于静电屏蔽或仪器设备、金属体接地。4. 环境增湿环境相对湿度增加，则非导体材料（衣服、工作台等）表面的电阻减小，使物体累计的静电荷可以更快的泄露。一般情况，用增湿法消除静电的效果是很明显的。为对静电达到最佳的控制，环境相对温度应保持在65%-70%以上。但是在电子工业中，提高湿度这种方法并没有得到广泛应用，因为湿度过高会使工作人员感觉不适，而且会使设备生锈和材料受到损害。另外，对于面积较大的工作

13、场所，增湿则需要很大的费用。1.2.3有线电视数字机顶盒生产的静电防护随着国家数字电视整体平移的推进，数字机顶盒进入千家万户，作为家庭信息终端，数字机顶盒必须具有高可靠性。数字机顶盒中大量采用了当今最先进的微电子芯片，其生产过程中的静电防护极其重要，目前的工艺只局限于局部的静电防护措施，还没有较为完备的防护体系，导致机顶盒出现故障隐患。必须在其生产过程中建立一套系统的将静电防护工艺体系，以保障其质量。1.3本课题的研究工作本课题根据静电防护技术要求，主要从技术和工艺的角度，系统研究静电的产生原理，并通过一定的实验过程，建立适用于有线电视数字机顶盒生产的静电防护体系，最大程度减少生产过程中因静电

14、造成的随坏，确保产品质量。设计包括数字机顶盒使用的集成电路分类、生产环境的静电防护、人体静电防护、转运储存、静电防护的管理体系等几个方面。本文的内容安排如下：第1章 简要阐述了本本课题的背景及国外的发展动态；第2章 主要介绍了静电产生的原理及造成的危害；第3章 详细描述了数字机顶盒生产过程中的静电防护；第4章 叙述了静电防护的工艺管理体系。第2章静电产生的原理及对电子产品的危害2.1静电的产生我们知道，任何物质都是由原子组和而成，而原子的基本结构为质子、中子及电子。在正常情况下，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。当物体表面的分子带有电荷或被极化时，造成电子分

15、布的不平衡，带电现象就产生了。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式，就是感应和摩擦生电。图2-1静电感应现象摩擦是产生静电的主要途径，任何一种材料：固体、气体或液体，不管它是导体还是绝缘体，都可能摩擦生电，带电量的大小和极性，取决于这两种材料本身的特性和其它因素的影响，按照材料受摩擦后产生正电或负电的可能性，可将其排序如表2-1。表2-1常用物品摩擦起电序列 造成电子分配不平衡的原因即是电子受外力而脱离轨道，这个外力包括各种能源（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，即可在物体上产生电荷，电荷的积累就

16、会造成我们通常所讲的静电现象。总的来讲，静电通常是由于两种不同起电序列的物体通过摩擦、碰撞、剥离等方式在接触又分离后在一种物体上积累正电荷，另一物体上积累等量负电荷而形成的，是导致电子或离子的转移，正负电荷在局部范围内失去平衡的结果。2.2静电放电对电子产品的危害2.2.1电子产品静电放电损害的危害当带电体上的电荷所产生的电场，其电场强度超过周围介质的绝缘击穿电场强度时，带电体表面附近的介质就发生电离，引起静电电荷转移，因而使带电体上电荷趋向减少或消失，这种情况又叫静电放电。（Electrostatic discharge)缩写为ESD。在电子行业中，静电放电（ESD）的能量对于传统元器件的影

17、响，不易被人们觉察。但对于因线路间距短、线路面积小而导致耐压降低、耐流容量减少的高密度元器件来讲，ESD往往会成为其致命的杀手。最近的研究结果表明：静电放电还能造成更严重的问题，任何部件测试时，可能并没有发现由于静电放电所造成的器件残次，如果在后续装配工序发现器件失效，将导致返工或更换器件造成的成本增加。一旦器件在工作现场失效，其修理或更换的费用，会比制造阶段发现并解决问题所需的费用多花100倍以上。下图列出了因静电引起的器件损伤图片：图2-2静电放电损坏点1.隐蔽性在静电放电造成电子产品的损害当中，活动的人体带电是一个重要原因。一般情况下，人体所带静电电位都在1-2KV范围，而此电压水平上的

18、静电放电人体一般并无直观察觉，而电子元器件却在人们不知不觉中受到损伤。2.失效分析的复杂性静电放电损伤的失效分析工作，因电子产品的精、细、微小的结构特点而费时、费事、费钱，要求较高的技术并往需要使用扫描电镜等高精密仪器。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他失效。这在静电放电损害未充分认识之前，常常归因于早期失效或情况不明的失效，从而不自觉地掩盖了失效的真正原因。3.损伤具有潜在性有些电子元器件受到静电放电损伤后，仅表现出产品某些性能参数的下降，但尚未达到完全失效的程度，如不进行全面地检测往往无法发现。例如数字集成电路在静电放电损伤后电流输入

19、电平的增加，在电路功能测试时一般不会被发现；或者静电放电使产品出现可自愈的击穿或其他非致命的损害，但这种效应可以累加，从而形成潜在的隐患，在继续使用的情况下可发生致命失效，既难以预料又不可能事先筛选。2.2.2电子元器件静电损伤的失效类型只要电子元器件接触和靠近超过其静电放电敏感电压阀值的情况存在，就有可能发生静电放电损伤，而由于静电可以在任何两种物体（包括人体）接触分离的条件下产生，故电子元器件的静电放电损伤有可能这产品从加工制造至使用维护的任一环节、任一步骤、与任何有关带电人体（或物体）接触时发生，具有很大的随机性。敏感电子元器件受静电损伤后，要表现为下列两种失效类型。1.突发性完全失效（

20、硬损伤造成）这种类型指由于静电放电造成电子元器件自身短路、开路、功能丧失或参数不合格等，因而立即失去其工作能力。这种失效的模式中，既包括与电压相关的失效（介质击穿、PN结反向漏电等），也包括与功率相关的失效（铝条烧断、硅片局部区域熔化、PN结边缘损伤导致的严重漏电、增益下降等）。除静电放电造成的失效外，静电场力的破坏作用（如引线被拉断、静电吸附等）也是导致电子产品静电失效的原因之一。据有关统计资料表明，在受静电损伤的半导体器件中，突发性完全失效约占失效总数的10%。2.潜在性缓慢失效（软损伤造成）这种类型指带电体所带静电位或存储的静电能量较低，或静电放电时电路中有限流电阻存在，那么，一次静电放

21、电脉冲可能不足以引起电子元器件的完全失效，但它会以在元器件内部造成轻度损伤。这种损伤具有累加性，随着所遭受的静电放电脉冲次数的加多，使器件的静电损伤电压阀值逐渐下降，或使元器件的参数缓慢变坏，直至在某一不可预测的时刻发生失效，丧失工作能力。这种失效事先难以检测，也不可能进行应力筛选，故只能任其在元器件工作寿命中发生，造成电子元器件本身、组件或整机设备的可靠性降低。据有关资料表明，潜在性缓慢失效占电子元器件静电放电失效总数的90%，因此其危害性甚大。2.3电子元器件静电放电损伤失效机理ESD对电子产品所造成的危害主要表现为损伤，击穿是损伤的一种。与静电放电有关的典型失效机理包括：热二次击穿、金属

22、导电层熔介质击穿、气体电弧放电、表面击穿和体击穿。在上述各项机理中，热二次击穿、金属导电层熔断和体击穿与功率相关，介质击穿、气体电弧放电和表面击穿与电压有关。2.3.1二次击穿（又称雪崩衰变）由于半导体材料的热时间常数通常比静电放电脉冲的瞬变时间长，故热量几乎不会从功率耗散面积上向外扩散，因此而在器件内可以形成大的温度梯度。局部结温可以接近材料的熔断温度，通常导致热点扩大，随后由于熔断而短路。这种现象叫做热二次击穿。由于在双极型PN结内出现结熔融，则在该结中必定消耗大量功率。在反偏压条件下，所加的大部分功率由结中心处吸收，在器件体内非结处的功率耗散很小。在正向偏压时，结表现为低电阻，即使有一个

23、较大的电流通过，在器件内可消耗大部分功率，因此通常在正向偏置条件下，结的失效要求更大的功率，对于大多数双极性晶体管，其eb结比cb结在更小的电流下就退化，这是因为通常eb结比其他任何结的尺寸要小。反向极性的信号，在电压超过击穿电压以前只有很小的微安级的电流流过；在击穿时，电流增加同时因热点聚集和电流集中导致结发热。在二次击穿点上，由于电阻率减少，电流迅速增加，形成熔断通道，使结毁坏。这种失效机理是一种与功率有关的过程。2.3.2金属导电层熔化当静电放电的瞬变过程使元器件的温度增加到足以熔化金属化层或使键合引线烧熔时，引起失效。通过理论计算可以得到使各种材料导致失效的电流，它和截面积及电流的持续

24、时间有关。然而，理论上假定互连材料具有均匀的截面积，事实上保持截面积均匀是困难的。由于截面积不均匀，在某些部分的电流密度增大，在金属化层上形成热点。在金属导电层跨越氧化类失效需要的功率比在低频情况下使结破坏的功率大一个数量级。一般在200-500MHz下，结电容对电流仍呈现高的阻抗，使结处电流分流。2.3.3介质击穿加在绝缘区两端的电压超过介质固有的击穿电压强度时，就要发生介质击穿。这种失效是由于电压而不是由于功率造成的。根据脉冲能量的大小，可以导致元器件全面退化或有限的性能降低。例如，如果在击穿的过程中脉冲能量不足以使击穿的电极材料熔化，则该元器件可以在电压击穿后恢复。然而，这种事故后，通常

25、会呈现出较低的击穿电压或增大漏电电流，但元器件却没有发生致命的失效。但是，这种类型失效能引起潜在缺陷，若继续使用则会导致致命失效。绝缘层的击穿电压是脉冲上升时间的函数，这是因为绝缘材料的雪崩击穿需要时间。2.3.4气体电弧放电如果元器件中未被钝化的薄层电极之间间距很小，气体电弧放电能使元器件的电性能降低。电弧放电会引起金属汽化并常常使金属离开电极。在熔融和熔断时，金属聚拢而流动，或沿电极方向而断开。在间隙处存在细小的金属球时，但不足以引起桥接。对没有钝化层覆盖的薄金属电极，短路不会成为一个主要问题。对于有钝化层、易出现反型界面的有源结的大规模和存储器集成电路来说，封装内的气体电弧放电能使正电荷

26、附着在芯片上，使表面出现反型，引起失效。对于采用非导电性盖板的器件，特别容易发生这种失效情况。2.3.5表面击穿对于垂直结，表面击穿被认为是表面处的结空间电荷区变窄，引起局部雪崩倍增过程。由于表面击穿与多种因素有关，如几何尺寸，参杂程度、晶体不连续性或表面平整度等。因此，表面击穿期间所消耗的瞬时功率通常是无法预计的。表面击穿的毁坏区域使结周围有更大的漏电流通路，从而使结的作用消失。这种效应与介质击穿一样，属于电压敏感效应，与脉冲上升时间有关，热效没有发生而电压超过表面击穿电压阀值时，通常会发生表面击穿；表面失效的另一种模式是在绝缘材料周围发生电弧，这类似于金属层的气体电弧放电，只是它发生在金属

27、和半导体之间。体击穿是在结区由于局部高温致使结的参数变化形成的。由于局部高温会使金属层熔化或杂志扩散，导致结参数发生很大变化，通常的结果是形成与结并联的电阻通路。这种效应通常发生在热二次击穿之后。2.4静电敏感器件（ESDS）的分类在日常操作、储存、传递、测试过程中容易因静电放电而引起损伤的器件称为静电敏感器件。（Electrostatic Sensitive Device)下表列出了一些半导体器件受到静电破坏的电压表2-2典型器件静电敏感度根据GJB1649，按静电放电引起电子元器件损伤的电压值不同，可将其分为、类静电敏感器件，如表2-3所示。表2-3静电放电敏感电子元器件分类级别静电电位（

28、V）元器件类别级0-1999滤波器件、电耦合器件、集成电路等级2000-3999运算放大器、结型场效应管等级4000-15999硅整流器、片装电阻器等16000非静电敏感产品等表2-4典型SSD器件失效分析示例表组成部分元器件类型失效机理失效标志MOS结构MOSFET、MOSIC等由于电压过高引起介质击穿短路半导体结二极管、晶体管、可控硅等能量集中，热二次击穿短路薄膜电阻混合IC、密封薄膜电阻器介质击穿或热量有关的微通道破坏电阻漂移金属化条单片或混合IC与焦耳热量有关的金属烧毁开路场效应结构石英陶瓷封装LSI或EPROM电荷注入绝缘材料性能退化压电晶体晶振、声表面波器件电压过量使机械压力造成晶

29、体撕裂性能退化近间距电极未钝化金属、未防护半导体电弧放电电极金属熔融或烧毁性能退化2.5人体静电2.5.1人体带电方式从静电学的角度看，人是一个特殊的导体。人的特殊性主要表现为人的活动性。人在静电环境（静电场或有防静电要求的场所）中从事有关的操作或身体活动，具有很大的行为不定性。因此，人与各种物体之间发生的接触、分离和人体自身的活动，都会导致静电的发生，并蕴藏着大量的不定因素，例如接触面积、压力、表面状况、着装和鞋子状况等。人的导体性质表现为人体对于通过的电流具有一定的阻值范围。因此，人既可以发生感应带电。另一方面，人可以因地面接触情况的差异，表现为不同的人体对地电容值。人体对地电阻同样与人体

30、本身电阻、鞋底的电阻、地板的表面电阻、体电阻以及地板厚度等诸多因素有关。人体充放电的过程实际上是这些电容电阻充放电过程达到平衡状态时，对外界所表现出来的客观综合结果。1. 摩擦起电人体可因下列行为而发生摩擦静电：（1） 人在操作中的动作和肢体活动，由所穿衣服、鞋子与其他物体、地面发生摩擦、从而使衣服和鞋子带电，再通过传导或感应会最终使人体各部分体位呈带电状态。（2） 人在操作中，将使所穿衣服、帽子、手套等相互之间发生摩擦而产生静电、并通过传导或感应、最终使人体各部分体位呈带电状态。（3） 人在脱衣服、鞋袜、手套等时，由于这些物品与人体之间或物品之间的剥离而起电，同样可通过传导或感应引起人体呈带

31、电状态。2. 感应起电当不带电的人体与带电的物体靠近而进入带电体的静电场时，由于静电感应原理使人体感应起电。此时，如果人体与地之间绝缘，则成为静电场中的孤立带电导体。3. 传导起电（1） 人体直接触带电物体时，或者与带电物体接近发生静电放电时，都可使带电体上的电荷发生转移而达于人体，并使人体和所穿衣服带电。（2） 人在带有静电的微粒粉体和雾状液粒空间活动和工作时，带电粉尘、雾、灰尘或离子等吸附于人体之上，也可使人体及所穿衣物产生附着带电。2.5.2对静电敏感电子产品的工作造成损害人体静电损害表现为两个方面。一方面，由于人体静电能量的泄放时间极短，仅为零点几微秒级，瞬时脉冲高，平均功率达千瓦以上

32、，足可烧毁敏感元器件，进而导致整个电子设备或系统工作失误码、失灵。另一方面，由于人体静电位可达数百、数千甚至上万伏特，足以使敏感电子元器件发生电击穿，包括硬击穿（造成突然永久性失效）和软击穿（一般表现为暂时失效）。暂时失效不但会造成设备工作误码、差错、更严重的危害在于它可造成豪无规律可循的潜在性失效，使电子产品工作的可靠性下降。第3章数字机顶盒生产中的静电防护硬件系统3.1数字机顶盒静电防护的基本原则有线数字机顶盒生产过程中静电防护的根本目的是保证元器件、表面组装组件在制造和使用过程中免受静电放电的损害或少受损害。静电防护的基本原则是：1） 对可能产生静电的地区要有效地控制其积聚；2） 对已经

33、积聚静电的地区要做到有效的释放，不让其造成危害。可归纳为三个字“防”、“泄”、“控”。防止生成静电场，有效地抑制或减少静电荷的产生，严格控制静电源；迅速、安全、有效地消除已经产生的静电荷，避免静电荷的积聚；对所有防静电措施实施有效的实时监控，定期检测、维护。并通过一些基本的ESD防护途径如静电耗散及泄漏、静电屏蔽、离子中和、工艺控制等对电子产品生产过程可能产生的静电实施有效控制。3.2生产车间环境ESD的防护3.2.1地面静电的防护生产车间是防静电的重要工作区，它的地面、墙壁、天花板、门窗、管道布线等均须按国家标准要求选择防静电材料，地面是静电产生的主要来源之一，因此必须重视工作区地面的静电防

34、护。地面的静电防护办法有：1）喷涂防静电地板漆；2）铺防静电PVC贴地地板；3）铺防静电橡胶地板；4）铺防静电环氧自流坪；5）铺防静电高架地板。3.2.2车间环境温湿度的控制由于湿度与静电强度有很大的关系，因此严格控制工作环境的湿度，可以防止环境中的静电影响。增加湿度，可以有效降低环境静电的影响。但是湿度也不能过高，过高的湿度可能引起机械设备的锈蚀，同时，还会导致包括器件氧化和焊接困难等方面的问题。设定厂房环境温湿度的控制由厂房的中央集中空调系统来调节，厂房温度控制在25-27之间，厂房湿度控制在60-70%之间。车间环境温湿采用定时（一般45分钟至1小时一次）用微湿拖布拖地的办法并安装干燥机

35、。在车间防静电工作安全区设立温湿度检测仪表，定期检查，以保证环境温湿度的要求。3.3防静电工作区防静电工作区是一个配备各种防静电设备和器材、能限制静电电位、具有确定的边界和专用标记的适于从事静电防护操作的场所。在该场地经培训的工作人员可以在具有最小的静电放电或静电场损伤的情况下操作ESD敏感产品。防静电安全工作区应标明区域界限，并在明显处挂警示标志，车间走道和参观路线应与操作区分离开来，可采用栏杆和在地面粘贴隔离胶带，可能的话，在走道和防静电区分别标注行走路线箭头、标注防静电工作区等。防静电工作区的防静电标记如图3-1所示。防静电标志应符合GJB649的规定。图3-1防静电工作区的防静电标记或

36、图3-2，黄黑相间或黄白相间的斜条纹，线条宽度为5-10cm。图3-2黄黑相间的斜条纹3.4人体静电防护人体静电起电方式有多种，且极不易擦觉，这数千乃至数万伏的静电在瞬间放电时释放的能量可高达几十瓦，这足以引起芯片微区烧毁或SiO2膜被击穿。因此对进入防静电工作区（包括生产、仓储、运输过程）的人员均要进行静电防护，其中首要的就是配备防静电服、防静电手腕带，防静电帽和防静电鞋，进出工作区要随时检测其身上所带的静电是否超标，超标严禁入内。3.4.1生产中佩戴防静电腕带操作者皮肤上的静电是静电放电最常见的原因。在未采取有效的静电防护措施的情况下，手工插装印制板时，手上的静电压为140-360V；焊接

37、时手上的静电电压为160-450V；操作者从座椅上站起时，皮肤静电压最高可达1000V。这些都远远超过最敏感器件的安全电压。戴防静电腕带是解决此类问题的有效方法。防静电腕带与皮肤直接接触，是一种通过接地而把人体皮肤静电导走的装置。腕带的松紧圈由导静电的复合材料制成，接地组件是防静电腕带的另一个重要部件，接地组件必须串接一定数值的电阻，以保证操作者在意外情况下触及线电压时不致发生人身伤害事故。正确选用该电阻数值是很关键的，其选用原则是：所串接的电阻R，一方面应保证操作者触及线电压时流经人体的电流小于5mA,另一方面又要保证人体静电能通过该电阻较快的泄放，使皮肤上积累的静电压小于100V。图3-3

38、腕带的正确佩戴3.4.2防静电工作服的穿着操作者在正常生产活动中，所穿的服装与外界之间，行走时鞋底地板之间，都会由于接触、摩擦和分离而使衣服和鞋带电，特别是在穿高绝缘性能的化纤衣料时会使带电加剧。服装和鞋的局部所带静电荷按介质上电荷的流散规律而逐渐流散到全表面，达到平衡时形成服装上一定的静电压。对于操作者而言，存在两个可能的放电能量；一个是指尖（皮肤）与接地导体见的放电，另一个是工作与接地导体间的放电。这两种放电都可能对静电敏感器件再造成损害；腕带只能消除作为良导体的人体皮肤上的静电，而不可能泄漏掉绝缘性较强的服装上的静电。一般认为穿纯棉工作服可防止静电积累，因而就安全，实际这种观点具有片面性

39、。只有当空气相对湿度高于50%时才基本如此；而当相对湿度低于20%时，棉织物的带电量甚至会高于某些化纤织物，所以不能指望在任何情况下都能用纯棉制品消除服装静电危害。 图3-4防静电工作服的着装3.4.3防静电工作鞋、袜人体的对地电阻主要是有鞋、袜和地面的状况决定的。防静电工作鞋是指鞋底用电阻变化小的导电性物质制作的工作用皮鞋、布鞋、胶鞋、拖鞋等。鞋底是制作防静电鞋的关键材料，要求鞋底必须具有使人体通过鞋底与大地构成回路的材料和结构，以使人体产生的静电向大地泄漏。同时还应使鞋垫成为静电泄漏的电气通路，以形成人体与鞋的表底进行电气连接的结构。图3-5防静电工作鞋、袜第4章数字机顶盒生产中静电防护工

40、艺管理体系通过对静电原理的研究和静电放电对电子产品危害的认识以及人体静电危害性的深入了解，结合数字机顶盒生产的特殊要求，总结出数字机顶盒生产的静电防护工艺管理体系。4.1防静电工作区人员的控制要求1. 因工作需要临时进入防静电安全区的公司内有关单位工作人中及因业务协作关系需进入防静电工作区的外来人员，必须穿防静电工作服及防静电工作鞋。2. 进入防静电工作区的临时外来人员，只能在规定的安全通道内行走，参观时禁止接触制品和半制品。3. 各类人员进入防静电工作区前，必须进行人体静电的释放或离子风中和，在离子风机前进行吹离子风不得少于15秒。4. 临时外来人员在未戴防静电手腕的状态下与操作人员的距离应大于1米，更不得触摸静电敏感元器件、印制板组件和正在操作的工作人员。5. 防静电工作区域内的操作人员在进行操作时必须佩戴防静电腕带，腕带必须精密接触手腕皮肤，有绳带与工作台的接地端子必须可靠连接。6. 防静电工作区的工作人员，必须保持静电安全区的文明卫生、整洁。