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1、静电防护ESD基础知识1什么叫静电 即相对静止不动的电荷（Electro-Static），通常指因不同物体之间相互摩擦而产生的在物体表面所带的正负电荷。2静电放电（ESD） 指具有不同静电电位的物体由于直接接触或静电感应所引起的物体之间静电电荷的转移（Electro-Static-Discharge）。通常指在静电场的能量达到一定程度之后，击穿其间介质而进行放电的现象。3静电产生的原因1）微观原因-根据原子物理理论，电中性时物质处于电平衡状态。由于不同物质原子的接触产生电子的得失，使物质失去电平衡，产生静电现象。2）宏观原因-1）物体间摩擦生热，激发电子转移3）物体间的接触和分离产生电子转移4
2、）电磁感应造成物体表面电荷的不平衡分布5）摩擦和电磁感应的综合效应4静电造成的危害1）在过去的十年里，虽然有许多的努力但是静电仍然影响着制造生产量、产品质量、产品可靠性和制造成本等。业界专家统计每年约有数十亿美金的直接损失，间接的损失（维修、重工、运输等）就更多了。ESD的损害是电子制造业中最大的不良原因之一（约占8-33%）静电损害统计表 静电损害阶段最小损失最大损失平均损失元器件制造业4%97%16-22%元件贴装业3%70%9-15%电子组装业2%35%8-14%使用者5%70%27-33%2） ESD对电子元器件损害的形式A 即时失效-产品的功能丧失，在最终检验前能被测试发现。可以重新
3、维修、测试或报废。 即时失效约占受静电损害形式的10%。B 延时失效-产品可以通过所有的检验和测试，到用户使用一段时间后失效，产品性能不稳定，存在潜伏性失效，极不易受控。只有在过程中预防ESD的损害.延时失效约占受静电损害形式的90%。5 静电放电模式1） 其他物体对本物体放电 -当一带静电的物体（包括人体）对本物体释放静电时，造成本物体的损坏。2） 对本物体放电-当本物体带电并对其他物体进行放电时，造成本物体的损坏。3） 电场感应放电-当一物体聚积大量的静电时，在它的周围就有一个感应的电场，如果静电敏感物体靠近接触到该电场，也会感应生成电压，就可能造成静电敏感物体的损坏。注：本物体是静电敏感
4、（ESDS）物体。6 静电保护安全静电压是多少 1） 静电保护的安全静电压和电子元器件本身承受静电损坏的程度有关，有三种方式可以确认元器件的静电承受等级。A HBM（Human Body Model）人体模式；B CDM(Charged Device Model )物体带电模式 ； C（Machine Model）机械模式。2） 大多数电子元器件在小于100V的静电压影响下就会损坏，也有的电子元器件（如磁盘元件）在10V的静电压影响下就失效了。-1. 静电产生的原因： 常用物品的摩擦起电序列： 下表中越靠左侧的物品，越易产生负电荷；反之，越靠右侧的物品，越易产生正电荷。亦即，在序列中距离越远的
5、物品之间相互接触分离或摩擦，产生的静电电位就越高。 (-) (+) 聚 乙 烯 金 银 铜 硬 橡 皮 棉 花 纸 铝 羊 毛 尼 龙 人 的 头 发 玻 璃 人 手 典型的静电电压 静电电荷源 测得的电压（V） 10%-20%RH 65%-90%RH 走过地毯 35000 1500 在聚烯烃类塑料地面行走 12000 250 工作台旁操作的工人 6000 100 翻动聚乙烯膜封皮的说明书 7000 600 从工作台拾起普通聚乙烯袋 20000 1200 垫有聚氨酯泡沫的工作椅 18000 1500 2静电在工业生产中造成的危害 静电的产生在工业生产中是不可避免的，其造成的危害主要可归结为以下
6、两种机理： 其一：静电放电（ESD）造成的危害： （1） 引起电子设备的故障或误动作，造成电磁干扰。 （2） 击穿集成电路和精密的电子元件，或者促使元件老化，降低生产成品率。 （3） 高压静电放电造成电击，危及人身安全。 （4） 在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾。 其二，静电引力（ESA）造成的危害： （1） 电子工业：吸附灰尘，造成集成电路和半导体元件的污染，大大降低成品率。 （2） 胶片和塑料工业：使胶片或薄膜收卷不齐；胶片、CD塑盘沾染灰尘，影响品质。 （3） 造纸印刷工业：纸张收卷不齐，套印不准，吸污严重，甚至纸张黏结，影响生产。 （4） 纺织工业：造成根丝飘动、
7、缠花断头、纱线纠结等危害。 静电的危害有目共睹，现在越来越多的厂家已经开始实施各种程度的防静电措施和工程。但是，要认识到，完善有效的防静电工程要依照不同企业和不同作业对象的实际情况，制定相应的对策。防静电措施应是系统的、全面的，否则，可能会事倍功半，甚至造成破坏性的反作用。 防静电基本要求一、静电防护的基本原则 a、抑制静电荷的积聚； b、迅速、安全、有效地消除已经产生的静电荷。 二、防静电工作区场地 1、地面材料 a、禁止直接使用木质地板或铺设毛、麻、化纤地毯及普通地板革。 b、应该选用由静电导体材料构成的地面，如防静电活动地板或在普通地面上铺设防静电地垫，并有效接地。c、允许使用经特殊处理
8、过的水磨石地面，如事先敷设地线网、渗碳或在地面喷涂抗静电剂等。 2、接地 a、防静电系统须有独立可靠的接地装置，接地电阻一般小于10，埋设与检测方法应符合GBJ 97的要求。 b、防静电地线不得接在电源零线上，不得与防雷地线共用。 c、使用三相五线制供电，其大地线可以作为防静电地线（但零线、地线不得混接）。 d、接地主干线截面积应不小于100mm2；支干线截面积应不小于6mm2；设备和工作台的接地线应采用截面积不小于1.25mm2的多股敷塑导线，接地线颜色以黄绿色线为宜。 e、接地主干线的连接方式应采用钎焊。 f、防静电设备连接端子应确保接触可靠，易装拆，允许使用各种夹式连接器，如锷鱼夹、插头
9、座等。 3、天花板材料 天花板材料应选用抗静电型材料制品，一般情况下允许使用石膏板制品，禁止使用普通塑料制品。 4、墙壁面料 墙壁面料应使用抗静电型墙纸，一般情况下允许使用石膏涂料或石灰涂料墙面，禁止使用普通 墙纸及塑料墙纸。 5、湿度控制 a、防静电工作区的环境相对湿度以不低于50%为宜。 b、在不对产品造成有害影响前提下，允许使用增湿设备喷洒制剂或水，以增加环境湿度。 c、计算机房的湿度应符合GB 2887中的有关规定，类似的机房也应符合此规定。 6、区域界限 防静电工作区应标明区域界限，并在明显处悬挂警示标志，警示标志应符合GJB1649规定，工作区入口处应配置离子化空气风浴设备。 7、
10、电荷源 在防静电工作区内禁止使用及接触易产生静电荷的电荷源（见表1）。 类 别 电 荷 源 工作台表面 油漆或浸漆表面，普通塑料贴面，普通乙烯及树脂表面。 地板 塑料及普通地板革，抛光打蜡木地板。普通乙烯树脂。 工作服，帽，鞋 普通涤纶，合成纤维及尼龙面料，塑料及普通胶底鞋。 操作工具及设备 普通塑料盒，架，瓶，盘用品及纸制品，普通泡沫及一般移 动工具，压缩机，喷射设备，蒸发设备等。 三、电子产品防静电设施 1、静电安全工作台 a、静电安全工作台是防静电工作区的基本组成部分，它由工作台、防静电桌垫、腕带接头和接大地线等组成。 b、防静电桌垫上应不少于两个腕带接头，一个供操作员使用，另一个供技术
11、人员，检验人员或其它人员使用。 c、必要时，静电安全工作台上应配备离子风静电消除器。 d、静电安全工作台上不允许堆放塑料盒（片）、橡皮、纸板、玻璃等易产生静电的杂物，图纸资料等应装入防静电文件袋内。 2、防静电腕带 直接接触静电敏感器件的人员均应戴防静电腕带，腕带应与人体皮肤有良好接触，腕带必须对人体无刺激、无过敏影响，腕带系统对地电阻值应在106108范围内。 3、防静电容器 在电子设备研制生产过程中，一切贮存、周转SSD的容器（元器件袋、转运箱、印制板架、元器件存放盒等）应具备静电防护性能。不允许使用金属和普通塑料容器。必要时，存放部件用的周转箱应接地。 4、离子风静电消除器 消除绝缘材料
12、表面的静电荷应使用离子风静电消除器。 5、防静电工作服 a、进入防静电工作区或接触SSD的人员应穿防静电工作服，防静电工作服面料应符合GB 12014规定。 b、在相对湿度大于50%的环境中，防静电工作服允许选用纯棉制品。 6、防静电工作鞋 进入防静电工作区或接触SSD的人员应穿防静电工作鞋，防静电工作鞋应符合GB 4385的有关规定。一般情况下允许穿普通鞋，但应同时使用导电鞋束或脚跟带。 7、防静电运输车 转运SSD或含有SSD的整、部件时，应采用有防静电性能的运输车。 四、电子产品防静电器材基本配置 各种防静电器材基本配置见表2 配置部位 元 器 件 待 验 元 及 器 老 件 化 检 筛 验 选元 器 件 库 房 元 器 件 预 处 理 设计工 实艺验室装配调 试机 房 维 修外场 维 修 运输配置相目 器材名称 防静电元件存放架 静电识别标签 防静电元件盒（袋） 防静电桌垫 防静电地垫 防静电周转箱 防静电运输车 防静电工作服 防静电腕带 腕带监视器 导电鞋束 防静电工作鞋 防静电工作手表 防静电烙铁 防静电吸锡器 防静电印制板架 静电电压表 离子风静电消除
