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1、靜 電 靜電防護器材篇 (三) 2005/10/05 Static Electricity 黃賢松 彙編 靜 電 Static Electricity 黃賢松 彙編 靜 電 Static Electricity 表面電阻率的概念 靜電防護材料的分類- 表面電阻率(/cm2 ): 10-110410510910111012 靜電屏蔽 靜電導體(導電體) 靜電消(耗)散材料(放電體) 擴散性抗靜電性 靜電絕緣材 料(絕緣體) 101 (EMI/RFI屏蔽材料) (ESD安全材料) 因此; 如果我們控制生產區域的物體的表面電阻率 在放電體範圍, 就可有效的防止因摩擦, 接觸, 加工. 產生靜電. 並
2、保證放電過程不會對元器件造成靜電 損害. 1/30 靜電導體材料(導電體) 靜電荷可以在靜電導體材料表面自由分佈，受到 摩擦時，正負電荷可迅速擴散洩放而不產生靜電. 1.靜電導體材料置於靜電場中，其表面累積靜電荷 ， 必須將其接地才能將表面積聚的靜電荷洩放。 2.靜電導體材料可以用於SSD器件生產裝配環境中 。 3.電阻率很小的靜電導體材料不適於用作ESD防護 包裝。因為這種包裝至於靜電場中，表面積聚的 靜電荷可向元器件放電造成元器件失效。 表面電阻率: 105/cm2 或更小 2/30 靜電消(耗)散材料(放電體) 靜電耗散材料的電阻率高於靜電導體材料，靜 電荷在其表面移動速率大大低於靜電導
3、體材料 。 1.靜電耗散材料受到摩擦時，在其表面產生的靜電 荷可以較快擴散和洩放。因其較高的電阻率，不 會造成材料放電。因此可以用來做ESD防護包裝 。 2.可用於一般的SSD器件生產裝配環境中 。 3.此種材料使用時，通常也要採取接地措施。 表面電阻率: 105 109/cm2 3/30 靜電絕緣材料(絕緣體) 靜電絕緣材料; 常因摩擦, 接觸, 分離造成 電子(離子)移動而產生靜電, 又因其為絕緣 材料電子遭受到束缚所以無法利用接地的 方法消除其靜電. 但; 可 - 使用離子風扇以中和其靜電荷. - 亦可使用抗靜電劑(帶電防止劑)噴塗表面, 使其無法感應靜電, 惟須注意其使用有效 期.如
4、: 壓克力材治具, 塑膠封套等 表面電阻率: 1012/cm2 或更大 4/30 電磁屏蔽材料 n電磁屏蔽複合耗散材料是屏蔽材料和耗散 材 料複合而成。屏蔽材料電阻率極低為導電體 ，其受到摩擦表面不起靜電荷，可用於屏敝 射頻和低頻電磁場，但其電阻太小，易在靜 電場中產生靜電感應損壞元器件。通常在屏 蔽材料內層複合一層靜電耗散材料。 表面電阻率: 104 /cm2 或更小 5/30 洩放與接地 洩放與接地的特殊情況 當ESD防護材料的面積足夠大，而且對大地的電容量也很大， 當少量的靜電荷洩放其上時，對SSD元器件不會造成損壞。所 以在某種情況下，可將表面積非常大的ESD防護材料視為一懸 浮接地。
5、即使不直接接地也不會對SSD元器件造成損壞。 軟接地(使用靜電耗散材料洩放) 地線串接較高的電阻器後再與大地相連。軟接地的目的在於將 對地電流限制在人身安全範圍之下（5mA） 硬接地(使用靜電導體材料洩放) 將地線直接接地或通過一低電阻接地。硬接地用於靜電屏蔽或 儀器設備、金屬體的接地。 6/30 工作區防護人體防護儲運防護測量和監視教育與培訓 1.地板.地毯. 2.桌墊. 地墊. 3.工作椅. 4.刷子.托盤. 5.夾治具. 6.風淋室. 7.無塵室. 8.離子風扇. 9.抗靜電液. 10.警語標示. 11.其他容器. 1.工作服. 2.帽. 3.鞋(套). 4.襪. 5.手套. 指套. 6
6、.靜電手環. 7.腳環(鍊). 1.台車. 2.週轉箱. 3.隔板. 4.包裝用品( 屏蔽袋.盒.箱 . IC管夾). 5.靜電海綿. 1.接地監控儀 2.腕帶測試儀 3.地阻儀. 4.高阻錶. 5.表面阻抗測 試儀. 6.靜電測試儀. 7.人體阻抗綜 合測試儀. 靜電防護意 識之教育與 培訓 常用靜電防護器具 (以靜電防護的五個關鍵示意) 7/30 溼度和靜電發生量的關係 帶電物 相對溼度 低濕（10-20%）高濕（65-90%） 在地毯上走動35000V1500V 在塑膠地板上走動12000V250V 作業台的作業者6000V100V 塑料帶包裝資材7000V600V 在作業台上拿起塑膠袋
7、20000V1200V 溼度和帶電電位的關係代表事例: 在現場走動時可產生20006000V靜電 - 靜電發生量按相對溼度變化. - 溼度管理在40%70% 要點 8/30 靜電環（WRIST STRAP） 內部電阻為1M 的作用： -假設接地線接觸到220V電壓 時，電流 I= 電壓（V）/ 電 阻R，所以 I=220/1000000=0.2mA，做業 者安全，如無1Mohm時有觸 電危險. - 人體容易儲存數千伏的靜電，如把此靜電安全的 放電應採用帶有1M 電阻的防靜電手環. - 防靜電手環一定要與皮膚緊密接觸. - 無線靜電環會殘留 150 350 V靜電壓,不建議採用. 要點 9/30
8、 靜電環的配戴(1) ( 靜電環須與 ESD Line 相連接 ) 金屬 正確的作業方式: 1. 將靜電環套於手腕上, 手環內圈的 2. 將靜電環伸縮帶拉緊使之與手腕皮膚緊密接觸, 不可因作業環境較冷而繫於衣服袖口上. 金屬部份必須直接接觸手腕皮膚. 3. 將鱷魚夾夾在靜電線露銅部份, 銅線(片)必須位於 鱷魚夾鋸齒部份 (如果銅線或片隻直徑或面積較 大則可夾於任何位置 ) . 10/30 靜電環的配戴(2) ( 靜電環須與 ESD Line 相連接 ) 注意事項: 1. 靜電環之手環與導線連接接頭不可有任何異物以 3. 或作業員在離開工作崗位時, 可將夾於地線之鱷魚 夾鬆開, 作業員在重新夾
9、鱷魚夾時, 方式須正確 . 影響靜電環使用壽命及使用效果 . 2. 作業員在離開工作崗位時, 可將連結導線與手環之 間的接頭拔開, 作業員在重新扣該接頭時必須檢查 是否有異物等附在接頭導電部份 . 11/30 靜電環佩帶的測量 ( 靜電環須與 ESD Line 相連接 ) 靜電環佩 帶的測量 : 3. 若靜電環測試為 “壞”不能正常使用時, 須更換或檢 查再經測量為綠燈後方可使用. 2. 測量方法: 將測量儀鱷魚夾夾在靜電線上, 被測試作 業員一手按住測試儀上之測試盤, 依測量儀顯示之 指示燈判定被測作業員佩帶靜電環的好壞, 標準是: 1. 測量設備: 靜電環測試儀 . 綠燈亮為 “ 好 ”可
10、正常使用; 紅或黃燈亮均為 “ 壞 ”不能正常使用 4. 測量頻率: 每日測量一次並作記錄 . HIGH LOW GOOD 12/30 靜電環的配戴的效果 靜電檢點部位 靜電發生量 B-A 靜電環佩帶時 A 靜電環未佩帶時 B 1.工作服袖子部位 - 停止狀態 - 作業狀態 +128 V +505 V +1215 V +1275 V 1090 V 770 V 2.空手部位+20 V+255 V235 V 3.戴手套部位 - 棉手套 -740 V-905 V165 V 4.作業中把靜電環 -佩帶在導電手套上 -佩帶在衣服袖子上 -佩帶在空手上 840 V 460 V 20 V 靜電發生量檢點事例
11、: 空手佩帶靜電環才最理想 ！ 13/30 靜電環阻抗測試(1) 伸縮拉環 插頭 插頭與拉環間阻抗為 1M10% 14/30 靜電環阻抗測試(2) 1. 將數字万用表檔位調整到兆歐姆(M)檔 2. 用數字万用表一端表筆夾住靜電環接地線 插頭,另 一端筆夾住靜電環靜電帶。 3. 讀出數字万用表的顯示數值并記錄于”靜 電環點檢記錄表”中。 4. 若測量值超出規格(1M+/-10%)則更換之 。 15/30 防靜電桌墊( MAT) 救救 IC吧 ！ 我害怕 ！ 一般橡膠桌墊MAT 前方是敵區 ，但我沒事 ！ 我也沒事 ！ 導電性靜電桌墊MAT -防靜電桌墊MAT按用途分類為桌 墊和地墊，按材質分類為
12、傳導材質 和絕緣材質. 要點 16/30 防靜電桌墊( MAT)的點檢 表面阻抗 測試儀 1.將表面阻抗測試儀平放于防靜電桌墊上 2.按下測試按鈕 3.讀數在105109之間則為合格 點檢周期：一個月 17/30 防靜電 盒/箱 的點檢 1.將表面阻抗測試儀平貼于防靜電盒/箱表面 2.按下測試按鈕 3.讀數在105109之間則為合格 點檢周期：三個月 18/30 IONIZE分類 -放射性同位元素利用 a 粒子的方法-主要使用 POLONIUM 210 -引導方法 使用電 -加入高電壓的方法 25cm以上 安全距離 負離子扇 有效距離一般 為1.5 3 cm 產品不同而不同 負離子 要點 帶電
13、體 負離子扇對不能接地的絕緣類（PIASTIC、VINYI等）有相當好的 效果，但不同產品特性也不同，使用時須好好看說明書。（安全 距離、清掃週期、同位元素、使用時的校正週期等須注意） 負離子扇 19/30 靜電消除器的保養及效果檢驗 1. 保養: 1) 若髒污變黑需用棉花棒沾酒精擦拭 . 2)每 2 週一次. 2. 離子扇效果確認及檢驗方法: 可使用紅外線靜電測試儀做驗證 . 4. 檢驗方法:可使用紅外線靜電測試儀做驗證, 乃按 ESD 協會標準 (EOS/ESD Association Standard) 符合: ESD / EOS S.3標準,透過洩放電 時間值及殘流平衡電位兩項來檢驗.
14、 1)靜電壓值變化時間: 由 +/-1000V降至+/-40V以內; 約2秒左右. 2)正負離子平衡狀態: 吹過後須降至+/-2040V. 5. 一般靜電會藉由空氣散逸在空氣中,一段時間後空氣會累積靜電.若 每三個月校驗一次. 3. 離子扇效果確認: 取ESD量測儀在通過離子扇前後做量測; 若所得值 未降至標準值 (+/-40V以內)時, 即表示失效. 空調不佳會導致空間之靜電值偏高,可量測空調附近之靜電值, 並更 為“抗靜電濾網”即可. 6. 測量頻率: 每 3個月校驗一次並做紀錄. 20/30 空氣中的離子影響 作用對象（-）離子多的時候（+）離子多的時候 血液鹼性酸性 心臟跳動正常跳動困
15、難 血壓正常升高 呼吸舒暢困難 血管正常變窄 骨骼健康脆弱 疲勞狀態 不易疲勞，疲勞後恢復很快容易疲勞，疲勞後恢復很慢 21/30 靜電度測量注意事項(1) 1. 溼度管理注意事項 1）當室內有煙霧產生時須即時換氣。 2）熱交換情況，例如：將5，65%的空氣加熱 到20 时，溼度將變成24%，此時需要加濕 。（超聲波加濕或用水把毛巾浸濕等方法- 注 意：此時水中如果含有氯成分較多的自來水 部品容易被腐蝕，不能使用） 3）相對溼度50%以下的低溼度狀態時，帶電電壓 會急昇，相對溼度控制在50 60%範圍內較好 。 22/30 靜電度測量注意事項(2) 2. 接地注意事項 1）機器類的金屬部分直接
16、接地。 2）絕緣體接地無效果. 3）作業台或作業地面使用表面帶電阻的導電性MAT（ 105109 ）接地.為了作業者的安全和控制電流，必 須佩帶電阻值為1M的靜電環接地。 4）使用絕緣阻抗計定期檢查作業台或作業地面的導電 性MAT，作 業者佩帶的靜電環是否斷開，電阻值是 否正常等等。 5）接地線不能使用鐵材構成的作業台或傳送帶，應設 置專用接地線。 23/30 靜電度測量注意事項(3) 3. 靜電度測量時的注意事項 1）帶電物和測定器之間的測試距離要保持一定的正確距離。 （根據儀器的不同，測定距離也不同，一般為 3 5 C M） 2）雖然物體的帶電量一定，但因其與周圍的其他物體之間的 電位關 係，所以此測定物體的電位有變化.例如：
