电子产品的静电防护.ppt

1、a，1，电子产品的防静电，a，2，1，概述在人们的日常生活和工作中经常发生静电。那么静电究竟是什么，它的产生机制及其造成的危害，如何预防和消除，是我们需要考虑和解决的问题。a，3，1静电是什么？静电是存在于物体表面的电力，是正电荷和正电荷局部不平衡时发生的现象。静电现象是指电荷产生和消亡过程中出现的现象的总称。摩擦启动现象就是静电现象。为什么要防止a，4，2静电？随着电子产业的快速发展，规模小、强度高的装置大规模制造，导线间距减小，绝缘薄膜变薄，屈服电压越来越低。电子产品的生产、运输、储存和运输过程中产生的静电电压远远超过击穿电压阈值，从而可能导致设备的破坏或故障，影响产品的技术指标，降低可靠

2、性。这表明静电是电子产业发展的一大障碍。因此，防静电要在议事日程上提到，保证产品的质量。为了在购买、储存、出库、检查、储存、调整和安装电子设备和产品的过程中保护其免受静电的危害，了解静电的产生机理和防止静电发生的一些相关知识是非常重要的。a，5，2，电子产业静电屏障损伤的形成可以分为电子产业静电屏障损害两类：一是静电引力对浮游植物的吸附；二是静电放电引起的介质破坏，a，6，1静电，在半导体部件的生产和制造过程中，石英和高分子材料制成的仪器和材料的大量使用导致的高绝缘性，在使用过程中不可避免的摩擦会导致表面电荷持续积累，电位提高。表1列出了半导体元件及其使用环境中的部分物品表面的静电电位。a，7

3、，表1各类型绝缘薄膜耐压值，a，8，表2各类型元件静态电压值，a，9，穿着尼龙衣服，塑料基板鞋慢慢挂在清洁地板上，人用7KV-8KV电压玻璃纤维制成的晶体载体在聚丙烯桌上滑动时容易产生10KV静电。晶片组装线：晶片5KV，晶片载入盒35KV，工作服10KV，桌上型电脑10KV，有机玻璃罩8KV，改装1.5KV，晶片6KV光刻之间塑料地面0.5KV-1KV，金属网底0.5KV-1.5KV瓦底图，a，10，如表1所示，静电电位很高。由于静电的机械效应，在这种情况下，工作场所的浮游植物容易吸附到芯片表面，微细灰尘吸附会影响半导体器件的良好性能。因此，电子产品的生产必须在干净的环境下工作，工人、仪器和

4、环境必须采取一系列防止静电的措施，防止和减少静电的危险形成。a，11，2介质故障的分类是静电引起的部件破坏是电子产业静电损害的主要方法。在强电场中，随着电场的增强，电荷继续积累，到一定程度，电介质失去极化特征，成为导体，最终产生介质的热损伤现象。这种现象称为电子媒体的破坏。介质故障分为热破坏、化学破坏和电击三种形式。a，12，(1)当热破坏介质运行时，由于损失而产生的热量大于介质向周围释放的热量时，介质的温度迅速升高，在介质的热损坏出现之前，导电率增加。可见热破坏的核心问题是热问题。因此，热设计是产品设计的重要组成部分之一。，a，13，(2)在高压力下，强电场可以降低臭氧和二氧化碳，降低绝缘性

5、能，损害介质，使局部空气碰撞电离，介质辉光，化学物质生成，使介质靠近介质表面或内部缺陷小孔。a，14，(3)电冲击渗透电冲击是在强电场下介质释放自由电子而产生的。自由电子随着电场强度的增加而急剧增加，损害了介质的绝缘性。触电渗透的本质是由于电荷的积累，所以防止电荷的积累可以防止触电贯穿。破损的临界电压称为击穿电压，临界电场强度称为击穿场强。例如， E空气=3 kV/m，MOS管结构的E灌嘴氧化触控=1.0106kV/m。a，15，3静电的破坏和放电(1)静电放电静电放电和稳定电源产生的放电是由于电荷积累，但存在明显的差异。第一，在静电的情况下，由于启动电源是空间电荷，所以存储的能量有限，没有像

6、外部电源一样持续放电的功能，因此只能提供暂时发生的部分破坏能量。静电放电能量小，但其放电波形复杂，难以控制。半导体器件的软破坏与它有关。a，16，(2)静电损坏导致的部件损坏是电子行业，尤其是电子产品制造中最常见、最严重的危险。静电放电可能导致设备硬击穿或软击穿。硬制动一次导致设备永久性故障，例如设备的输出和输入打开或短路。软破坏会降低装置的性能，减少其指标参数，从而导致缺陷的危险。软破坏会导致整个设备运行和故障查找的大问题，因为它不能很好地或容易地发现电路(减少指数参数)。软制动时，设备仍然可以带着瓶子运行，性能没有根本变化，很有可能通过出厂检查，但随时会引起库存。多次软制动会导致硬制动，设

7、备运行不正常，会影响用户损失和制造商的信誉以及产品销售。a，17，4人体静电是工业生产中影响零件损坏和电子设备正常运行的主要原因是人体静电放电。人的静电放电会引起电击，降低工作效率，会引起二次事故(即设备损坏)，因此要充分注意人的静电。人体形成静电的原因是，人体在日常工作中消耗的机械能在活动中转化为电能。人体是静电导体，与大地绝缘时(例如，鞋是绝缘材料)，人体和大地形成静电，储存电荷，充电电压一般为50kV。电荷积累到一定程度，条件成熟后形成火花，瞬间放电电压达到数千伏，放电功率达到数千千瓦。a，18，(1)人类静电的启动电流人在绝缘地面行走时抬起的一只脚因鞋底电阻的存在而产生充电电流I1，另

8、一只脚因鞋底电阻的存在而落地时产生泄漏电流I2。此电流通常小于10-8A，其大小和行走方法与楼板材质相关。a，19，摩擦活和其他活人体在穿的衣服、鞋帽、手套、衣服和周围物体之间、鞋和地板之间、手和工件之间发生摩擦。此外，接近带电荷的物体，还能探测到大小相同、符号相反的电荷和带电荷的粒子的吸附，因为所有这些都是通过电荷和静电，人体带电荷的。a，20，(2)影响人体充电的因素启动电流操作者的启动电流通常为I0=10-810-6，IMAX=10-4。当人体对接地的电阻恒定时，启动电流I越大，人体的电量q越大，电位越高。I0确定时，人体接地电阻r越大，电压越高，人体电荷q越多。即U=IR q=UC，a

9、，21，人体对接地电阻人体电阻有两种：表面电阻和体积电阻。在公式U=I R和q=U C中可见，接地电阻R越大，电气q越大。表面电阻的大小与皮肤的干燥程度和空气的湿度有关。干燥时一般为100600k，潮湿状态为11k，人体手到脚尖的体积电阻一般为500800。a，22，人体电容一般是指人体对地面的电容和人体对周围事物的电容。Q=可以在UC公式中看到：如果电力保持不变，则电压u随着电容器c的减少而增加。W=q2/2C公式表明：人体中存储的静电可以随着电容的减少而增加。a，23，(3)人体放电电击检测人体在放电时对人体产生不同程度的反应，这种反应称为电击敏感度。人体静电电击不会产生严重的身体障碍，但

10、会影响人的工作效率，或引起精神压力或第二次破坏。人的静电电位与静态电感的关系见表2。a，24，表2人体电位(kV)感应10麻木20指外部感觉，弱放电25针感觉，但40针深刺不疼，手指有点疼，放电未光60指疼痛，手腕沉重100腕疼痛感觉，手麻木120指电视剧麻，整个手被强烈打防止静电主要是防止静电放电。静电放电控制从静电发生控制和静电消除控制开始。控制静电的产生主要是控制工艺及工艺中的材料选择。静电的消除主要是加速静电的泄漏和中和。这两点协同工作，以确保静电电压不超过防止静电的安全阈值。a、26，1消除静电的路径静电会对静电敏感设备造成故障，但可以控制和消除。为此，讨论了生产过程中防静电系统的安

11、全工作原理和防静电和防静电方法。(1)要消除静电的消除特性静电，首先要明确静电保护的基本思想。对可能发生静电的地方要防止静电的凝聚。就是采取措施避免或减少静电放电的产生。使用产生边缘流出的方法，可以消除电荷聚集。必须迅速消除已经存在的电荷的积累。绝缘物体带电后，电荷不流动，不能泄漏，可以使用静电消除器产生异性离子，产生中间和静态电荷。带电荷的物体是导体的时候，使用简单的接地泄漏方法完全去除电荷。要配置完整的静电安全工作区，必须至少包括有效的静电垫、专用接地和防静电腕带。a，27，(2)静电的基本保护路径，静电的控制技术，是在静电电荷累积的情况下，在不可避免的范围内，采取综合措施控制静电的危险。

12、过程控制法的目的是在生产过程中尽可能少地产生静态电荷。对工艺中的材料选择、设备安装和操作管理等过程，应控制静电发生和电荷的凝聚，抑制静电电位和放电能量，将风险降至最低。泄漏法的目的是通过泄漏消除静态电荷。通常将静电接地，使电荷流出大地，并利用增加物体电导率的方法泄漏静电。为了防止电场影响周围其他物体，使用接地屏蔽膜将带电体与其他物体分离的静电屏蔽方法称为内部屏蔽。有时还有屏蔽物(外场屏蔽物)，使用接地屏蔽膜保护隔离的物体不受外部电场的影响。通过复合中和方法和其他复合中和方法消除静态电荷。一般使用静电消除器产生的异性离子，中和带电体的电荷，使带电物体表面光滑，清洁周围环境，减少尖端放电的可能性。

13、a，28，2静电安全工作区基本条件选择(1)安全电阻值确定和计算静电安全区工作人员提供防止电击的条件，人体在发生电击时可以脱离危险的极限电流为10ma。从公式I=v/R(v=200380v，I=5mA)导出：R=4.41047.6104表示1.0105，a，29，(2)防静电系统的泄漏条件分析和最大允许接地电阻计算是电子产品的进入这个车间，入口要使人体静电，穿防静电衣服和防静电鞋。如有必要，应在现场带防静电腕带工作。对于回到临时航班的人或外勤人员，也要经过严格的静电放电。否则，工作场所的设备、组件和设备可能会受到损坏，这种损坏可能在很短的时间内发生，时间约为一秒钟。a，30，对于静电泄漏系统，

14、必须计算最大接地电阻值，以便放电电压在1秒内下降到100V以内。当物体放电时，除了通过的接地电阻值外，还要考虑放电物体电容的大小，因为它会影响放电时间，一般为200PF。通常，国际放电电压初始值为5000V，因此计算的接地电阻在一秒内将5000V的静电电压降低到100V以下，计算公式为U=U0 e-t/RC (1)到U=100V(静电系统安全电压)。U0=5000V(放电初始电压)；T=1 s(放电电压释放到100V以下所需的时间)；C=200 PF=20010-12 F(人体与地球或物件之间电容的统计平均值)。用公式(1)替换数据进行计算。只要系统电阻小于1.28109，则100=5000

15、e-1/20010-12r ln50=1/20010-12r=1/3.920010-12=1.28109()等于1，a，31，(3)使用腕带接地电阻的选择腕带，工作人员在任何情况下必须将人的静电电压限制在100V以下，腕带的接地电阻必须小于100M，以确保必要范围内静电系统的安全。a，32，4，静电接地技术静电接地技术是静电泄漏过程的主要部分，系统接地的质量直接影响电荷的发射能力。1相关概念(1)地线是指可以接受或提供大量电荷的物质，例如地球、设备底座、外壳等。理想上应该是好的导体。也就是说，电流通过地线时不会发生电位减少，地面线的各点电位相同。抗静电接地是工厂基础设施项目的重要指标之一。在防静电项目中，地线通常称为地线总线，工作场所的本土线总线用于从静电项目的仪器和人体中泄漏静态电荷。a，33，(2)接地电阻是接地体和地球之间的接触电阻。它是接地质量好或坏的标准，在一般工业生产中，静电启动电流I的最大值为10-4A。安全电压为U=100V，因此接地电阻RU/I=106。(3)在地线上埋设地线的原理是，地埋点的土壤阻力系数越小，接地和土壤接触面积越大，接触密度越高。a，34，2。静电工作场所的静电放电(1)将地线引入工作场所的静电应设置为不与其他地线共享的静电专用空间。接地线必须有3mm厚、大约25mm宽的铜带或4mm26mm2或