静电的产生与预防课件

ESD产生与预防1ESD是什么ESD是代表英文ElectroStaticDischarge，即“静电放电”的意思。ESD是以研究静电的产生与衰减、静电放电模型、静电放电效应如电流热（火花）效应（如静电引起的着火与爆炸）及和电磁效应（如电磁干扰）等的学科。近年来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，对静电放电的电磁场效应如电磁干扰（EMI）及电磁兼容性（EMC）问题越来越重视。2人体与静电（一）环境湿度人体活动RH10-20%RH65-90%在地毯上走动35,000V15,000V在已烯树脂地板上行走12,000V250V在工作台上操作6,000V100V包说明书的已烯树脂封皮7,000V600V从工作台上拿普通塑料袋20,000V1,200V从垫有聚氨基甲酸泡沫的工作椅上站起18,000V1,500V静电电位3人体静电放电的电流波形t/nsI/A50A100nsU0=40kV

从图中可以看出，静电放电过程，其峰值电流可达数十安培，实验室利用ESD模拟器和电流靶可以观测到数百安培的静电放电电流，其电磁辐射场可在附近导线上感应出数百伏乃至上千伏的电压。50pF～100pF100pF50pF500Ω～10kΩ人体的电容和电阻

5人体与静电（二）电击感觉是由于人体静电瞬间释放造成的虽然人体感觉不到1,000伏以下的静电，仍可能成为设备故障的原因人体带电量电击程度1,000V完全没有感觉3,000V感到刺痛5,000V手掌甚至手腕感到发麻7,000V手掌感到强烈疼痛、麻痹10,000V整个手都觉得痛，并且感到触电12,000V感到整个手受到强烈冲击6静电放电

通常，积累在物体上的电荷有两种释放方式：泄漏；火花。由于火花放电会引起燃烧爆炸之类灾害事故的发生，所以泄漏是物体放电的首选方式。由于湿度的关系，物体携带的电荷可以通过空气泄漏。湿度愈高，物体上携带的电荷泄漏得愈快。使用离子发生器向空气中释放与物体携带电荷极性相反的电荷，可以与物体携带的电荷相互抵消。空气中的离子将被吸附到物体上，与物体上的电荷中和，空气中产生的离子愈多，电荷的中和速度就愈快。7静电对电子产品损害形式静电的基本物理特性为：吸引或排斥，与大地有电位差而产生放电电流。这三种特性能对电子元件影响如下：静电吸附灰尘，降低元件绝缘电阻(缩短寿命)。静电放电破坏，使元件受损不能工作(完全破坏)。静电放电电场或电流产生的热使元件受伤(潜在损伤)静电放电产生的电磁场幅度很大(达几百伏/米)、谱极宽(从几十兆到几千兆)，对电子产器造成干扰甚至损坏(电磁干扰)9静电的危害静电是时时刻刻到处存在的，随着集成电路的密度越来越大，一方面其二氧化硅膜的厚度越来越薄（微米_纳米），其承受的静电电压越来越低。另一方面，产生和积累静电的材料如塑料，橡胶等大量使用，使得静电越来越普遍存在，仅美国电子工业每年因静电造成的损失达几百亿美元，因此静电破坏已成为电子工业的隐形杀手。是电子工业普遍存在的＂硬病毒＂，在某个时刻内外因条件具备时就要发作。10静电破坏的特点隐蔽性人体不能直接感知静电除非发生静电放电,但是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,所以静电具有隐蔽性。潜在性有些电子元器件受到静电损伤后的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。因此静电对器件的损伤具有潜在性。随机性电子元件甚么情况下会遭受静电破坏呢?可以这么说，从一个元件产生以后，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动性性。其损坏也具有随机动性性。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。这在对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。所以静电对电子器件损伤的分析具有复杂性。11

物体带电顺序表

电荷的移动方向带正电荷侧玻璃云母尼龙羊毛人造丝绢人体皮肤丙烯棉布铝纸麻琥珀铁、铜、镍橡胶金涤纶赛璐珞聚四氟乙烯带负电荷侧13消除静电的方法

通过接地使静电荷向大地释放，不使静电荷积累用离子风机吹出相反电荷的离子风进行中和------------------------+++++++++14静电防护佩戴防静电腕带并接地(静电从手泄放到大地)防静电手环由高导电金属防静电松紧带、活动按扣、弹簧软线．保护电阻及插头或夹头组成。使用防静电垫（地面）/防静电鞋/袜(静电从脚导到大地)通过防静电垫、地面，防静电椅子、鞋袜，形成组合接地。实施SRG保证良好的接地（包括金属线槽、钢架、空调等全部接入SRG等电位地网）使用防静电包装15防静电手环注意事项使用防静电手环操作时不允许断开，否则会失去接地作用。防静电手环扣得不紧造成人体皮肤与腕带的接触电阻变大有些防静电手环的电阻就是带子本身的，当触及地时使其电阻大大减小，有可能因此造成对人体电击的危险。防静电手环应有专门的带插座的接地线与地连结，不能夹在桌面或桌边的金属体上，因为这些金属体对地的电阻可能很大。要定期检查防