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1、防静电（ESD）管理程序培训,第一版,目录,静电的基本概念 静电放电的危害 常见的静电放电发生方式 防止静电放电之EPA要求 防止静电放电之人员要求 防止静电放电之设备工装要求 防止静电放电之操作规范 防止静电放电管理之标示,静电的基本概念,静电（Electrostatic）: 就是物体表面过剩和不足的静止电荷; 静电是一种电能，它留存与物体表面； 静电是正电荷和负电荷在局部范围内失去平衡的结果； 静电是通过电子和离子的转移而形成的;,接触放电,感应放电,静电的基本概念,静电放电（ESD Electrotatic Discharge）： 带有不同静电电势的物体或表面之间的静电电荷转移。简单一点
2、说，就是 静止的电荷在流动过程中产生了电流，形成了静电放电 有两种形式：接触放电，电场击穿放电。,1. 秋天脱衣服时，伴有蓝光的噼啪的声响，衣服之间的静电放电； 2. 朋友见面握手时，手指刚一接触到对方，会突然感到指尖针刺般刺痛，人体的静电放电 3. 早上起来梳头时，头发会经常“飘”起来，越理越乱，头发上 的静电放电 4. 在家拉门把手、开水龙头时都会“触电”，这就是发生在人体的静电 5. 雷电天气时，闪电乱舞，-雷电云层的大量电荷至地球表面时的释放 层压时下板拆板，接触产品的手指被击麻 - 产品上静电释放 生产中的器件被击伤,静电放电是自然常见的一种现象，在生活工作中随处可见。如下例,静电的
3、基本概念,脱衣服时静电释放,握手时静电放电,头发上静电释放,开门时静电释放,闪电,闪电,水龙头放电,车身放电,静电的基本概念,静电放电敏感器件（SSD或者ESDS器件）： 易于受静电放电损坏的电子器件（组件）。 主要包括： 各种二极管、三极管； 各种半导体开关元件； 各种厚膜和薄膜电阻； 各种IC器件； 各种LED发光体； 以上元器件组装的FPC板,静电放电的危害,1. 静电吸附灰尘，降低元件绝缘电阻（缩短寿命）。 2. 静电放电破坏，使元件受损不能工作（完全破坏）。 3. 静电放电电场或电流产生的热，使元件受伤（潜在损伤）。 4. 静电放电产生的电磁场幅度很大（达几百伏/米）频谱极宽（从几十
4、兆到几千兆），对电子产器造成干扰甚至损坏（电磁干扰） 如果元件全部破坏，必能在生产及品管中被察觉而排除，影响较小； 如果元件轻微受损，在正常测试下不易发现，在这种情形下，常会因经 过多层之加工，甚至已在使用时，才发现破坏，不但检查不易，而且其损 失亦难以预测。要耗费多少人力及财力才能清查出所有问题，而且如果在 使用时才察觉故障，其损失将可能巨大.,静电放电危害的特点： - 隐蔽性 - 潜伏性 - 随机性 - 复杂性,静电放电的危害,常见的静电发生的方式,静电发生的方式： - 接触摩擦起电 - 电场感应起电,防止静电放电之EPA要求,静电放电保护区（EPA）： 配备各种防静电设备和器材、能限制静
5、电电位，具有确定边界和专门标记的适于从事静电防护操作的场所叫防静电工作区； -凡是操作或生产静电放电敏感电子产品（元器件）的场所，都应视为需要防静电的工作区，在该区域内不论是硬件还是软件管理都应符合防静电系统构成的要求。 - 同时在工作区内任一指定空间所允行的对大地（接地）的静电电位值不超过100伏（A级），或者不超过1000伏（B级） 我司EPA包括： ESD敏感器件的检查储存区域-包括IQC检验、元器件仓库、SMT储存间 ESD敏感器件的加工以及返修区域 包括 SMT贴装车间、返修间 ESD含敏感器件的FPCB加工区域 包括（电测、装配、冲裁、FQC、FQA、包装、出货间、成品间）,EPA
6、定义：静电放电保护区,防止静电放电之EPA要求,EPA示意图,防止静电放电之EPA要求,典型ESD控制工作系统,1. 防ESD地面 2. 防ESD台面 3. 防ESD设备周转、包装、运输材料 4. 防ESD腕带插孔 5. 个人ESD防护用品(腕带、脚环、工服、手套等) 6. 可靠的接地系统,防止静电放电之EPA要求,EPA 工程环境的设计原则： 1. 能够抑制静电荷的积累和静电压的产生 2. 可以安全、迅速、有效的消除已产生的静电荷 3. 防静电工作区应按电子元器件静电敏感度确定防护所应达到的级别和程度。 - 一般的要求静电防护区内静电电压绝对值应小于100V。 4. 防静电区域应标明区域界限
7、并在明显处悬挂警示标志。 5. 在防静电工作区内禁止使用易产生静电荷的电荷源。 - 下表为常见的电荷源:,防止静电放电之EPA要求,EPA 环境管理要求： 温湿度管控 - - 合适的温湿度管理，可以抑制静电电荷的产生以及转移 温湿度控制范围分别不高于30，5070之间，可有效的控制静电的积累。 我司EPA温湿度,防止静电放电之EPA要求,EPA 地板的防静电处理 为有效地使人体静电能通过地板尽快泄漏到大地，除操作人员穿用防静电服、防静电鞋外,其先决条件是地板必须具有一定的导电性能,即是防静电的。这种防静电地板能泄漏设备、工装上的静电,也能泄漏移动操作时不易使用腕带的人体静电。 目前我司采用的处
8、理方式有三种，一种为防静电地漆，另一种为防静电地板，还有一种在普通地板上铺上一层防静电地垫； -防静电地漆采用的EPA有：装配/电测/IQC/仓库/成品仓/FQC/FQA 等 - 防静电地板采用有：SMT - 防静电地垫采用有：装配车间的喷码岗位，各EPA区进门地垫,防止静电放电之EPA要求,EPA 静电接地要求 静电接地定义：是指物体通过导电、防静电材料或其制品与大地在电气上可靠连接， 确保静电导体与大地的电位接近。目的是为了将静电泄走。 - 接地系统中，接地电阻小于4； - 防静电地线不得与电源零线相接，不得与防雷地线共用，使用三相五线制供电 时，其地线可以作防静电地线； - 接地主干线的
9、截面积应不小于100mm2，支干线的截面积应不小于6 mm2 ，设备和 工作台的接地线采用截面积应不小于1.25mm2 的敷朔导线，并以黄绿色为宜 - 工作台面、地垫、坐椅和其它导静电的ESD保护设施均应通过限流电阻接入地线， 腕带等应通过工作台顶面接地点与地线连接，工作台不可相互串联接地。 - 防静电工作区接地系统，包括限流电阻和连接端子应连接可靠并具有一定载流 能力，限流电阻阻值选择应保证漏泄电流不超过5mA，下限值取为1M 。,防止静电放电之EPA要求,静电接地系统主要由接地体和接地线组成。 接地体是直接与大地接触的金属导体或金属导体组； 接地线是指用来连接被接地物体（该连接点又称接地极
10、）和接地体之间的导线。 静电接地系统中，涉及到静电接地电阻、接地电阻和静电泄漏电阻等概念，接地系统的示意图如下,单根垂直接地体（3m） 单根水平接地体（60m） 平板形接地体(水平埋设) 平板形接地体(垂直埋设),接地主干线的截面积应不小于100mm2，支干线的截面积应不小于6 mm2 ，设备和工作台的接地线采用截面积应不小于1.25mm2 的敷朔导线，并以黄绿色为宜。,埋设地线的原则是埋设地点的土壤电阻系数愈小愈好接地体与土壤的接触面积要大，接触密度要高，接触要紧,静电接地系统模型,防止静电放电之EPA要求,常见的8种静电接地系统示意图,防止静电放电之人员要求,所有制程的人员必须具备对应的E
11、SD知识 工艺/品保：必须接受并通过ESD较为专业知识培训,掌握电子工业产品的防静电工艺技术,在生产过程中指导生产作业人员落实防静电措施,并对他们进行静电防护日常教育。要求人力资源培训组将ESD培训列为每年的公司级培训项目。 采购/市场：必须接受ESD基本知识培训,熟悉SSD的品种、型号、标志方法和静电防护常识,严格遵守物料或产品在采购和运输过程中静电防护的规范。 仓储,转运人员必须接受ESD基本知识培训,懂得在储存和转运过程中防护ESSD静电器件及相关的存放操作要求。 品质检验人员(包括外购件入厂检验试验和产品检验人员)必须接受较为ESD专业知识培训,熟练掌握ESSD的检测知识和防静电器件的
12、检测方法,严格按设计技术文件要求和工艺规程进行检验和试验。 设备：负责防静电接地和布生产线的人员,应接受较为专业的ESD知识培训,熟悉防静电接地系统要求,掌握地桩、地线、及其它防静电设施的敷设或安装。 生产：应了解ESD基本知识,严格按静电敏感器件的设计文件要求和工艺规程组织生产,并开展对生产员工的静电防护日常教育。 品质计量也应了解ESD基本知识,尤其是关于防静电仪器的校验知识,要定期调校防静电检测器材,保证其安全、有效,防静电工作需要全员参与,防止静电放电之人员要求,人体静电防护系统 包括防静电工作服，防静电帽，防静电鞋以及防静电手套，防静电手腕组成 所有进入防静电区域的人员，均必须按照防
13、静电要求进行着装才能进入。,进入EPA的人员必须遵守防静电要求,人体静电泄走有通常有两种方式：一种是通过防静电手腕，从手上导通接地泄走，另一种是通过防静电鞋与防静电地面泄走。 - 通过防静电手腕方式：常用于坐立式的静止操作员 - 通过防静电鞋与防静电地板方式：常用于走动式的动态操作员,防止静电放电之人员要求,人体静电防护系统,连体式,分体式,防止静电放电之人员要求,防静电工作服： 指为防止静电荷积累,用防静电织物作为面料而制成的工作服,样式有连体式、分体式等。防静电工作服主要用来泄放人体高绝缘性能的服装所产生的静电或减少人体静电产生。,防止静电放电之人员要求,防静电手腕/脚腕 防静电腕带是通过
14、腕带与皮肤的直接接触和静电线接地的方式，将人体皮肤表面静电泄放掉装置，由松紧圈和接地组件构成。松紧圈的要求是体积电阻率100cm 接地组件必须串接一定数值的电阻，以确保操作者意外触及高电压时不致发生人身伤害。该电阻的选择原则是，一方面应保证操作者在触及线电压时流过人体的电流不大于5mA，另一方面又要保证人体所带的静电能通过该电阻很快泄放,使皮肤上的静电压小于100V，一般该电阻阻值取为106。,手腕每班使用前需要进行点检； 工作时手腕不能松脱，更不能戴在袜子或袖子上。 手腕上金属必须与皮肤完全接触，保证防静电环正常有效的工作。,防止静电放电之人员要求,其他 - 防静电帽应正确佩戴，帽沿朝前头发
15、不能露出防静电帽外后脑部分的短细的头发不能超过防静电衣领外。 - 防静电鞋必须与防静电衣配套使用，同时防静电鞋底应具有使人体与大地构成回路的材料和结构。 - 穿防静电鞋时不得穿袜子，不得另加鞋垫，特别是绝缘性鞋垫不得在鞋底粘贴绝缘胶片或其它涂料,防止静电放电之设备工装要求,基本要求： 防静电工作区内的各种设备、工具、工装仪器都应实施静电防护措施,如接触元器件的部分应使用防静电材料(体积电阻1012)应采用静电中和或涂抹防静电涂液、涂层等其他防护措施进行有效的接地(硬接地软接地),设备的防静电技术要求: - 落地设备如SMT贴片机 、回流炉、AOI扫描仪、冲裁冲床等等应采用硬接地，即直接或通过一
16、个低阻抗同防静电地线相连设备的接地线应采用截面积不小于1.25mm2 的敷塑导线，接地线颜色以黄绿色线为宜。 - 台式设备如器件测试机、点胶机等应通过台垫实施软接地，即在放置台式设备的工作台面上铺设防静电台垫，并将台垫有效接地。,工装治具的防静电技术要求: - 带有金属外壳的便携工具及仪器、设备提供的电源插头座,应选用安全型。 - SMT内返修使用的烙铁等手持工具非电力线外壳部分应实行硬接地，防静电烙铁的绝缘电阻为1X1071X108。防静电电烙铁外接电源采用220V，工作电压采用24V低压电压。 - 装配使用的夹具，以及电测使用的测试治具，若是使用在敏感元器件上的，必须使用防静电材料制作。 - 如果接触静电敏感元器件的部分使用了金属材料,则注意一定要将工装进行软接地(例如放在防静电垫上接地)。,防止静电放电之设备工装要求,防静电器材的技术要求：,防止静电放电之设备工装要求,
