ESD培训课程资料

ESD培训教程

A、什么是ESD?

B、静电与动力电的区别

C、ESD的产生与危害

D、静电日勺产生、静电高下受什么影响

E、如何避免ESI）

F、导电材料，绝缘材料和防静电材料的区别

G、防静电保护区（EPA）方案

A、什么是ESD?

（ESD=Elcctrostaticdischarge静电放电）

由于接触，静电荷在不同静电势R勺两个物体上迅速转移的现象。

如静电荷在绝缘材料上积聚，在它忽然与导电材料或防静电材料接触时，会产生放电。

静电荷放电的速度取决于材料的电阻，电阻越高，放电速度越慢。

某些自然界的实例：

1）闪电是静电释放最简朴和明晰的例子之、它是如何发生的呢？热的I云层和冷的J

云层（热的云层上升，冷的云层下降）互相擎擦后，云层上枳聚大量静电.当这

些静电足够强时，静电向地面（地面的J电势觉得是0）放电，产线闪电，闪电时静

电压高达几百万伏特。

2）合成纤维类的衣服很容易起电，譬如当我们脱下化纤衣物时，我们会看到小火花

和起电的声音，为什么？由于化纤衣物摩擦后积聚静电，这些静电通过人体放电,

此类静电荷的星级为70000伏特。

3）干燥的气候（相对湿度介于10-25%）容易产生静电，这种天气条件下当我们碰触

汽车外壳时，我们也许会经历小小的电击，甚至看到火花，为什么？汽车力于其

橡胶轮胎而与地面绝缘，汽车在运动时不断带电（由于空气与汽车之间H勺摩擦），

但是它却无法通过周边的空气放电，由于•空气太干燥了，当我们人体接触汽车时,

汽车上的静电终于找到一种途径向地面放电了，由于人体是导电的！

当我们穿橡胶底的鞋子时，这种效应也常常发生，这种情形卜人体由于鞋子

与地面的摩擦而带电，当人体接触某种与地面导通口勺金属材料或其他导电/为静电

材料时，人体同样会产生放电。如当您碰触金属门的把手时，您也许曾经,方过这

种现象，此类静电荷的量级为1000-10000伏特。

EPA=ESDprotectedarea防静电保护区

标记：黄色线封闭艮I区域

B、静电与动力电的I区别：

静电与动力电（电源插座中的电）的区别是什么呢？

电源插座中的电是动力电，它的特点是：当您消耗它日勺时候（例如接•电吹风）电力

网会持续供电，使它保持恒定H勺电压和能量。

静电的特点是：能最是一次性的并且持续的时间很短（一般最长为0.02秒），这就是

为什么我们不会被这样高的静电压（1000-0伏特）杀伤的因素。

C、导电材料，绝缘材料和防静电材料的区别：

绝缘材料：电荷几乎不能在这种材料中移动，其电阻值很高：L10E12...14。例如：

塑料、橡胶、胶带、玻璃、合成纤维，静电荷很容易在这种材料上积累。

导电材料：电荷很容易在这种材料中移动，其电阻值很低：0-1.10E5。例如：自来水、

大多数金属。静电不能在此类材料上积聚，相反，静电通过这些材料将迅速放电（短时诃、高

电流）；

防静电材料：电荷仍旧可以在这种材料中运动，但要克服一定日勺电阻，它们的电阻值

为1.10E6...Ho例如：木头、含碳材料、皮革、棉。静电通过此类材料将缓慢地释放（电流

较低），而不会浮现短时间高电流现象，可以避免静电对产品日勺伤害，这就是为什么ESD保护材

料（如防静电手腕、粉红色薄膜、防静电垫子、防静电地面）需要具有防静电特性。相反，静

电通过导电材料时迅速放电，电流过高，容易损伤元件，因而导电材料不适合伙防静电材料。

所有，面的例子中，我们看到某些相似的字汇：电荷、放电、导体、大地、火花、摩

擦……，不幸的是所有这些自然现象，也会在我们的生产区域发生。

D、静电的产生，静电高下受什么影响？

静电是如何产生『、"

任何一种材料都也许带静电，产生静电的最一般方式，就是传导带电、感应生电和摩

擦生电。

感应方式难以使绝掾体带电，本教程中将不作讨论。

摩擦是产生静电的重要措施，当两物体表面紧密接触，然后再分开时，•种物体的表

面将带正电荷，而另一-物体H勺表面将带等量H勺负电荷，在两物体分离之后，各自表面将保持其

正电荷或负电荷（除非该物体表面是导体防静电材料并接地）。

产生静电的例子：

1）撕胶带的时候；

2）衣服摩擦；

3）人体与周边空气的摩擦；

4）人体在地面上行走（三种摩擦：地面/鞋子、衣服/衣服、衣服/空气）；

静电高下受什么因素影响：

任何一种材料一一固体、气体或液体，都可摩擦带电，带电曷H、J大小和极性，取决于

互相摩擦的两种材料自身的特性和其他因素的影响，如：

1）与材料有关（跑缘材料最容易起静电）：

2）物体的表面条件（光滑的表面产生较多的J电荷）；

3）相对湿度（湿度大卧J空气带电量很少，干燥的空气带电量比湿度大及I空气高50倍

左右）；

4）摩擦的程序（强烈的摩擦会增大带电量）；

5）材料之间分离的速度（速度越快，带电量越高）：

6）受摩擦或分离H勺面枳（较大的I表面积产生较多的电荷）

摩擦产生的静电其带电量可以高达50000伏特以上。

橡胶底的鞋子走过合成纤维地毯时电量积聚在30秒后来可以高达0伏特。

E、ESD的产生与危害：

ESD的产生：如果没有避免措施，静电放电会不受控制地在任何时间，任何地点发生，

例如当您接触线路板U付静电敏感元件时，放电就有也许发生，放电对电子器件会产生极大I付

破坏性，对于某些电子元件ESD的危害性就象雷电对于人体的伤害同样。

为什么？电子元件的内部线路是非常纤细H勺，静电的能量（虽然绝对能量并值并不高），已

足够损坏电子元件的内部线路构造。重要的损坏有形式有：

1、对P/N导致软击穿，产品可靠性下降。

2、芯片内单晶硅金属镀膜击穿，产品废品率上升。

3、芯片内金属引线击穿，产品废品率上升。

这种ESD损坏比直接地毁坏电子产品更严重（由于受损坏的电子元件也许会通过零部件的

检查和测试，而在后续的装配工序中才发现器件失效，这将导致由返工或更换元件而导致日勺成

本增长），特别（如果产品追过所有U勺工作检查和测试，而当顾客使用一段时间后来才失效，其

修理和更换费用，就会比在制造阶段发现问题并解决问题所需的费用高诸多倍，并且使顾客丧

失对产品H勺珍贵信心）。

研究调查表白25—65%的电子器件的J失效与ESD有关！而其中，器件完全失去功能的只占

总量的10%左右，90%左右日勺器件只是间歇性失去功能或性能不稳定。

因此，工厂建立防静电设施来解决ESD问题日勺必要性是显而易见的！

请注意：激光类器件对ESDS是特别敏感的J!我们生产中所使用口勺机芯、光头就是激光类器

件，作好ESD避免，对我们H勺产品质量很重要。

F、如何避免ESD：

在生产现场完全消除静电是不也许欧J,但是如果恰当使用设备和补救措施，大部分静

电是可以得到控制的，数年来，人们尝试了许多种控制静电问题的措施，但是没有一种单一H勺

措施能控制所有的静电问题。

选择控制静电措施口勺重要考虑之一，就是看带电材料是导体，防静电材料还是绝缘体,

加果是导体或防静电材料则接地（建立安全的泄放通路）是消除静电荷的最简朴和基本日勺措施C

但是，接地措施却无法使绝缘体消除静电，由于电荷无法在绝缘体内流动，因此绝缘体表面所

带静电需通过离子中和aJ方式来消除。静电控制的第三个方面是确认并进行有效的监控措施。

考虑到尽量减少静电电流，因而实际控制静电的最重要措施是尽量使用防静电材料构成的

生产环境并且建立对的的接地设施。静电安全对地泄放规定：

1）10秒之内静电电压降至100V如下；

2）放电电流不能高于5MA。

具体如何实行呢：

1）操作员：

V通过防静电手腕接地，防静电手腕内具有1M的电阻，可以避免高电流的ESI）

放电，同步此甩阻在操作员误接220V电压H勺时候也能起保护作用，由于电流

被限制在一种安全的范畴之内，使用静电手腕的时候，必须保证静电手腕紧

密接触皮肤,此外,每天需检查保证静电手腕性能良好。

令穿戴防静电工作鞋。

令穿戴防静电工作衣帽。

令尽量避免做与工作无关的活动，如梳头、奔跑、肢体大幅度动作等。

2）生产环境：（加定控制范畴：温度20〜25度，湿度40~70%）

建立防静电工作台、防静电地面、使用粉红色的包装薄膜、防静电垫子、使用离

子风机、保持工作环境湿度在50%左右（尽量不低于40%,）,流水线和载物台接地,

建立ESD地（相对于真正的有1M欧电阻）,等等……。

3）来料和成品：

用特殊的防静电材料包装。

但是当生产过程中使用的某些东西是绝缘体，并且它们没有相应的防薛电替代品

时，我们如何消除静电呢？

采用空气电离的措施，使用空气离子发生器，所有日勺空气电离化系统，都是靠向

空气中喷入大量正的或负日勺离子而运作，空气电离后相有关导体，当电离化空气

与带电物体表面接触时，带电物体表面静电荷可通过导体放电，避免高静电积累。

静电防护贯穿生产的整个过程，总U勺来讲有四个原则：

原则一：尽量避免克制静电的产生和积累。

原则二：尽量安全、迅速消除已产生的静电到可以接受的I限度。

原则三：定期检测所安装的岸电防护系统与否操作正常、静电防护措施与否执行

到位。

原则四：保证供应商及所有操作人员明白及遵从以上三大原则。

附录一：接地规定：

1）单独设立静电地，重要是与电源地（设备地）分开，接地点接地电阻小于10欧姆。需进行

标记。（我厂用黄色铜芯塑料线）

2）单独设立电源地（设备保护地），接地电阻规定小于欧姆。需进行标记（我厂用黑色铜

芯塑料线）。

3）生产线所有有源设备或和有源设备间接接触的工具、设备均需接电源地，接地点到点电阻

规定小于10欧姆；所有其他有防静电规定的设施、工具、无源设备均需接防静电地。

4）各接地线必须使用带绝缘外层的导线，接地线的连接应采用螺栓固定、夹具固定、焊接固

定等措施，必须保证接触良好,不容许使用自由缠绕的方式。

5）绝缘物件可以通过包扎导电锡箔的方式接地。

附录二：静电防护管理项目：

1）接地干线的接地电阻与否小于1（）欧姆。措施：测量。仪器：接地电阻测试仪

2）防静电接地线