《ESD基础知识》课件.ppt

1、ESD基本说明，讲师：Lvjiang时间：2012/12/19，1/19，目录，简介，静电的产生和特性，静电的危险，静电测量，电子产品制造中的防静电技术规格要求，静电的相关标准人体感受到电击时超过了。看到放电火花的时候，身体的静电电压已经是5000V达到了。听到放电声音时，身体的静电电压已达到8000V。但是现代很多高速超大规模集成电路只要碰到几十伏以下的静电就会受损。也就是说，当你触摸牙齿电路的时候，你没有感觉到，也没有听到静电放电的时候，牙齿电路已经部分损坏或完全损坏，但是你可能还在寻找硬件或软件的原因。静电已成为现代高科技危险因素之一。ESD说明ESD，即英语：Electro-Stati

2、c Discharge的缩写，即“静电放电”的含义。ESD是本世纪中期开始研究静电发生和衰减、静电放电模型、静电放电效应(如电流热(火花)效应和电磁效应(如电磁干扰)的学科。近年来，随着科学技术的快速发展、微电子技术的广泛应用以及电磁环境的复杂性，静电引起的电磁干扰(EMI)和电磁兼容性(EMC)等电磁场效应越来越受到关注。一，引言，3/19，静电是客观自然现象，由接触摩擦冲击等多种茄子方法产生。其生成的基本过程可以概括如下。接触电荷移动双电层形成电荷分离。静电放电现象是电荷产生和消失过程中发生的电现象统称。在原子之间容易转移电子(或电荷)的物质，不能传输导体、电子(或电荷)的物质称为绝缘体。

3、导体或绝缘体在静电作用下能带来电荷。摩擦开始和电子传输，摩擦开始例如，详细说明：在正常情况下，原子的质子(正电)数等于电子(负电)数，正音的传记平衡表示外部没有电的现象。但是，由于以摩擦或各种能量(动能、势能、热能、化学能等)的形式作用，原子的正负电变得不平衡。日常生活中说的摩擦本质上是不断的接触和分离的过程。在某些情况下，静电启动、热电、压电启动、亥姆霍兹层、喷气启动等也可以产生静电效果。2，静电的产生和特性，4/19，静电感应：检测静电的物体由于电场的作用，使其他物体也带有静电。图表如下。注：静电感应仅作用于导体和半导体。对没有电的身体的感应启动，如，5/19，静电的基本物理特性：高前卫，

4、低功率，小电流，短工作时间，再现性差异，瞬时现象，湿度的影响，引诱或拒绝，与大地的电位差示例：6单极性电荷、双极电荷、正电荷、负电荷可分为极化。7/19，静电学主要研究静电防护技术(如电子工业、石油工业、兵器工业、纺织工业、橡胶工业、航天及军事领域的静电危险)。但是也有静电应用技术，如消除静电灰尘、静电复印、静电喷雾、静电生物效应、农业上的静电喷雾等。静电基本物理特性决定了电子元件4茄子的影响。1静电吸附灰尘，元件绝缘电阻减少(缩短寿命)。2静电放电破坏(完全破坏)，以防组件损坏和工作。3静电放电电场或电流引起的热量导致组件损坏(潜在损坏)。4静电放电产生的电磁场宽度(数百伏/米)、频谱极宽(

5、几十兆到几个吉字节)可能会干扰或损坏电子产品(电磁干扰)。，电子产品对静电的损害的特点：隐蔽，潜在，随机性，复杂性，详细说明，3，静电的危险，8/19，软制动导致设备性能下降或参数指标下降。摩擦机理和人体静电是电子微电子工业的两个茄子主要危险源，但静电的产生没有害处。静电积累和随之而来的静电电荷放电处于危险之中。(威廉莎士比亚、静电、静电、静电、静电、静电、静电、静电)带电的物体在其周围形成静电场，产生动力学效果、放电效果和静电感应效果。某些详细信息：正常情况下，人体可能会积累000V以上的静电电压。如果人体向电子流提供导电路径，体内积累的电荷就会从体外迸发出来，流向离用户最近的金属物体，产生

6、短暂而刺痛的放电，但这一般对人体无害。但是在从事电子的专业技术人员中，问题并不常见。电子方面人员正在处理或更换电路板、集成电路块，需要经常接触各种零件，而半导体设备对静电产生的刺激非常敏感，零件损坏只是一瞬间。对静电释放最敏感的因素是以金属氧化物半导体(MOS)为主的集成电路。PC的门阵列CMOS芯片可以承受静电冲击电压200V，DRAM，EPROM芯片可以承受300V，TTL芯片可以承受1000V。半导体分立器、集成电路、厚薄膜电路和电阻器、电容器、压电电晶体等对静电敏感的产品尤其可以说是前三种茄子电子敏感器中电子设备的“心脏”。9/19，静电损坏示例：筹码内部包括静电破坏、静电高压破坏筹码

7、、静电对人体的损坏、静电、ESD电流引起的电路融化、严重后果、静电破坏在具有强大能量脉冲的情况下可以直接破坏静电感应设备，请简要说明它对电脑信号的影响。静电放电时产生的电磁脉冲信号：电脑正常运行是水平信号：干扰后计算机产生反转信号：尖端脉冲，11/19，为了了解电子相关产品生产或检查过程中的静电启动情况，在生产和检查过程中判断静电的影响，检查静电防护用品设备的质量，需要静电和相关参数测量。静电测量，主要是静电电压材料电阻接地电阻静电衰变期间静电消除器电击性能测量。4，静电测量，1，测试条件必须符合EPA法规条件(环境温度2025，湿度4060%RH)。如果产品有明确的测试标准，则应优先考虑相应

8、的测试条件。SJ/T 10694-2006，2，测试设备测试设备包括非接触式和接触式静电电压表、接地电阻测试仪、兆米和标准电极、静电电能表、腕带测试仪、人体集成电阻测试仪、离子平衡分析器、摩擦马达、法拉第筒、等，使用的仪器的准确度为5，3，测试方法有关详细的测试方法，请参阅附件(SJ/T 10694-2006电子产品制造和应用系统防静电测试通用规范)。12/19，静电消除措施，物理或化学方法可用：一般可归结为“地”。第二，“设备”(卸载器)；三个茄子“代理”(添加抗静电剂)；依靠“屏蔽”。多种保护方法，静电保护，基本方法是降低有电物品的电压，达到设计要求的安全值。哈式的电荷(Q)和电阻(R)要

9、小，静电容量(C)要大。U=IR和Q=CU当然，电阻越低越好。特别是在大面积防静电领域，考虑漏电等安全措施后，要选择材料。5，静电防护，具体的静电防护方法：(1)使用防静电材料(2)泄漏和接地(3)导体静电消除方法(4)无导体的静电消除方法(5)工艺控制方法，13/19，1，2，生产制造的两种茄子主要保护方法：主要防静电设备和设备设备：生产制造厂主要使用的防静电设备和设备设备设备是防静电地板、垫复合胶合板。防静电腕带、手套、衣服、鞋子；防静电包、海绵盒等。基本性能和使用，根据GB12158-90，总泄漏电阻1M欧姆，14/19，(1)防静电地端点接地电阻10不能小于。(2)地面或地基：点到点阻

10、力值1041010；系统电阻104109；摩擦电压100V。(3)墙：表面电阻值1051010。(4)工作台垫：点对点电阻值105109；系统电阻105109；摩擦电压100V。(5)座椅和驾驶汽车表面：点到点阻力值1051010；系统电阻105109。(6)工作服：点对点电阻值1051010；电荷0.6C. (7)帽子、手套、手指罩：点对点电阻105 1010。(8)工作靴(鞋底):静电耗散型(体积电阻105109)；静电(体积电阻105)，6，电子产品制造中抗静电规格要求，15/19，(9)柔性包装类：衰减器2S；静电屏蔽性能30V。(10)旋转容器：静电耗散类型(衰减周期10s)；导电类

11、型(衰减持续时间2s)。(11)腕带佩戴系统电阻7.5105107；腕带内表面对电缆扣点对点电阻105；腕带连接电缆两端的点对点电阻7.5105107。(12)保管箱：点对点电阻105109。(13)防静电传送带：体积电阻105109；系统电阻105109；摩擦电压100V (14)集成电路防静电包装管：摩擦电压50V；电荷0.05C. (15)进入EPA人员的人体综合电阻105109。16/19，近年来电子产品防静电标准工作取得了一定进展。航天系统、电子产品工艺表委员会、全国无线电广播干扰表委员会纷纷组织人员制定标准。目前公布的标准：GB12059-89电子工业用合成纤维防静电网性能和实验方法、GBT13926.292工业工艺测量和控制设备的电磁兼容性静电放电要求、SJ20154-92信息技术设备静电放电灵敏度测试、QJ187590静电测试方法、QJ169389电子元件防静电要求、 梳状静电高达2000v，塑料说明书约7000v，8，静电相关常识，静电相关生活常识：静电防护中人们穿化纤织物时，人体运动的充电电流约为106107A，总充电电荷(0.15)106库仑。 人体的静电放电模型可以模拟为电阻和电容连接。人体电阻R=500，人体电容C=300pF，如果人体有静电电压U=10kV，