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1、,防静电知识培训,静电基础概念,静电基础概念,静电：处于稳定状态不产生流动的电荷称为静电 静电屏蔽：防止静电电场通过和穿入 静电耗散：带电体上的电荷由于静电中和，泄漏，放电而使之部 分或全部消失的现象 导静电：带电体上的电荷能迅速耗散和泄漏，使之消失的现象 静电感应：在静电场中，使表面不同部位感应出不同电荷或导体 上原有电荷重新分配的现象,静电基础概念,静电放电（ESD Electro tatic Discharge）：带有不同静电电势的物体或表面之间的静电电荷转移。有两种形式：接触放电，电场击穿放电。 静电敏感度 (ESDS Electrostatic Discharge Sensitivi
2、ty) 静电敏感器件 (ESSD Electrostatic Sensitive Devices) ESD防区域（EPA:ESD Protect Area） ESD控制区域（ECA:ESD Control Area）,静电基础概念,特 点 高电位 低电量 小电流 作用时间短 复现性差 瞬间现象多 受湿度影响较大,静电的产生,静电的产生,电子的转移,静电的产生,静电的产生可以分为：固体起电、粉尘起电、液体起电 固体起电的形式： 1.接触起电（摩擦分离） 2.断裂带电(材料因机械破裂使带电粒子分开，断裂后的两半带上等量异种电荷） 3.压电效应（石英晶体在一定的压力之下，两个表面有电压差） 4.热电
3、效应（热电偶对热电偶一端加热一端带正电，另一端带负电）,静电的产生,5.剥离起电(互相接触密切的物体剥离的时候，会引起电荷的分离，使得分离的物体带电，分离速度越快带电量越大）实机实验中剥离透明胶带，速度越快所测试的电压越高. 6电解起电（固体与电解质接触的时候，由于固体离子向溶液扩散在固体和电解质溶液的界面上就有电流流过,中和部分,静电的产生,7.静电感应 在静电场中，起表面不同部位感应出不同电荷或导体上原有电荷重新分配的现象,静电的产生,电子生产场所中的静电源主要有： 工作表面：工作台、工作椅 服装：手套、鞋子、衣服 机械设备 软包装：封皮、袋子、泡沫材料 容器周转：塑料托盘、零件盒、K盆
4、装配、清洗、实验修理：不接地的烙铁、温箱、 芯片载体：芯片托架、盘 物流器具：运转车、存放柜 高压设备：产生静电感应并放电。,工程内主要静电来源,静电材料,静电材料,GB12158防止静电事故通用导则规定：表明和体积电阻率分别小于1X107，1X106m为导静电材料。,ANSI/ESD S541规定：体积和表明电阻小于1X103的材料为静电屏蔽材料,GB12158防止静电事故通用导则规定： 1X107=表面电阻率=1X1011, 1X106m=体积电阻率=1X1010m为静电耗散材料,IRC61340-5-1规定：表明和体积电阻为1X105以上，但是低于1X1011为静电耗散材料,GB1215
5、8防止静电事故通用导则规定： 体积和表面电阻率等于或大于1X1010m和1X1011为静电绝缘体,静电材料,3. Insulator 绝缘材料,2. Dissipative 静电消耗材料,Conductive 导体材料,1 产生静电少 2 静电可以通过接地消除 （但消除速度很快） 3 可以接受的ESD材料,1 产生静电较少 2 静电可以通过接地消除 （消除速度适中） 3 理想的ESD材料,1 产生静电很多 2 静电不能通过接地消除 （消除速度特别慢） 3 非ESD材料,静电材料,静电放电对电子产品造成的危害,人体对静电放电的感知电压约为3，而许多电子元 件在几百伏甚至几十伏时就会损坏，通常电子
6、器件被 损坏后没有明显的界限，把元件安装在PCB上以后再检测， 结果出现很多问题，分析也相当困难。由于ESD的存在，对 电子器件造成突发性的完全失效比重大约为10%，潜在性的 缓慢失效约占90%。,静电放电造成的 危害图片,MM模型的静电敏感器件分级,静电防护,静电防护,静电的危害：吸附尘埃，静电放电及产生的宽带电磁脉冲效应，静电场感应及放电 对电子产品而言：静电放电具有电压高、瞬时电流大。,Three fundamental principles 三个基本的控制原理 - Ground/Bond all conductors ( 为所有导体进行接地处理。注意：人也是导体） - Control
7、Charges on Nonconductors ( 控制容易产生较多静电绝缘材料） - Use protective packaging for transit and storage ( 在产品运输和存贮过程中使用ESD防护包装）,ESD 控制 = Man ( 人 ) + Machine (机 ) +Material (料 )+Method(法 )+ Environment( 环 ),静电防护,静电防护,静电对策的根本： 1.防止静电产生 2.防止物体带电 3.防止物体瞬时放电 静电防护方法：静电耗散、静电屏蔽、环境 增湿,目前主要防护方法,静电耗散,泄漏电阻标准：人体，ESD防护用品任一
8、表面与接地治具泄漏电阻小于1G大于105 接地电阻： YD/T754-1995通信机房静电防护通则,SJ/T10533-1994电子设备制造防静电技术要求规定: 单独设置防静电接地时,接地电阻10 软接地:通过串联限流电阻限制流过人体的电流达到安全值,软接地阻值为1M 硬接地:直接与大地做导电性连接,多用于生产设备,金属体接地,静电屏蔽或仪器阻值小于4,静电耗散,接地是针对导体材料进行ESD控制最简单最有效的方法 人员接地 腕带 太空服，太空鞋，防静电手套 防静电服装，防静电鞋 设备接地 对生产流水线必须进行硬接地，流水线的输送皮带必须是金属或ESD材料。 工作台应使用金属台面或ESD桌垫台面
9、，并对工作台面进行硬接地。 贮存ESD敏感产品或零部件的架子和手推车必须满足ESD软接地要求。 设备 / 工具通过轴承或气缸联接的接触ESD敏感产品部分应考虑另接接地线接地。 设备 / 工具接触ESD敏感产品的部分不得使用绝缘材料，应使用金属或ESD材料。并至少满足ESD软接地的要求。 硬接地 指使用接地线对导体材料进行接地，金属硬接地，对地电阻应小于 10 欧姆。 软接地 指不使用接地线的接地 ，对地电阻（RTG）应小于 1X109 欧姆。,人员接地,静电耗散,防静电手腕带,.戴好静电带,把插头插入标有 “WRIST CORD”标志的插孔内. .按住表面金属测试按键,保持 5-10秒钟.如果
10、绿色 “PASS” 指 示灯亮,则表示腕带功能正常. .如果红色的 “FAIL LO” 或 “FAIL HI” 指示灯亮同时伴有 响声,则表明腕带功能不正常, 需要立即检查 静电带系统电阻应为7.51051107 腕带内表面对电缆扣电阻应1105 一般而言静电手腕带的电阻为1M欧姆。,静电中和,静电中和:带电体上电荷与其内部和外部相反符号的电荷复合使静电部分或全部消失的现象 KDTCN内使用离子静电消除器,使用标准:残余电压小于100V,静电屏蔽,静电屏蔽:被动屏蔽和主动屏蔽 被动屏蔽:讲静电场屏蔽在屏蔽体以外;静电源处于屏蔽壳体外;如静电屏蔽包装 主动屏蔽:讲静电场封闭在屏蔽体内;静电源处于
11、屏蔽壳体内,静电屏蔽,环境增湿,湿度对静电电压的影响,EPA要求,EPA的要求,人体静电防护用品,防静电物流传递用品,防静电地坪,防静电操作系统,防静电接地系统 环境控制系统,专用生产装联设备,特殊防静电用具,静电测量系统 EPA内防静电用品，生产设备，特殊设备的要求及标准：目前与CNCE关联有防静电服，防静电腕带、防静电指套，防静电托盘，防静电包装，传输带，存放柜，工作台 防静电腕带泄漏电阻：7.5X105-1X107 一般情况用1M的电阻阻值 防静电服表明点对点阻值：1X105-1X1010 防静电地坪表面与地线之间漏电阻值为1X105-1X109,EPA的要求,接地系统,接地系统,接地注
12、意点： 母线和总线防静电接地阻值不大于10，ESD接地应该采用并行连接 EPA区域内接地系统零电位,防静电接地宜与防雷,供电系统,屏蔽接地,保护接地共用一个接地点 EPA接地线应该采用裸线 防雷接地单独设置时,防雷接地桩和其他接地桩之间距离要大于15M,并设置防雷电反击装置 EPA内信号,逻辑直流地应该单独设置,EPA系统检查,电阻测试：,EPA系统检查,EPA系统检查,静电屏蔽测试仪 针对防静电包装袋进行测试 模拟HBM(人体模型） 人体模型输出1000V 对地电容C=100pF 一起自身阻值1.5K 测试方法： 1.将静电屏蔽仪器连接好接线 2.将电压感应计放入静电屏蔽袋（密封） 3.将脉冲发生器调节电压为1000V，按下脉冲 发射开关，取出电压感应计，读取示数。 当读数V30V,或者电量Q50n，检测合格,EPA系统检查,人体防静电物品检查（防静电服、防静电鞋）,EPA系统检查,静电测试仪,EPA系统检查,高阻测试仪,EPA系统检查,离子平衡分析仪,离子风机,EPA系统检查,测试方法： 充电板施加1000V高压，用离子风机吹风，在20S内电压从1000V降到100V。并且长时间吹风残余电压不大于50V。充电板与离子风扇的距离1.2M,车间防静电实例,防静电工作台皮垫,使用离子风机消散静电,防静电烙铁,防静电珍珠棉,车间防静电实例,车间防静电实例,END,
