静电知识及静电环测试教育训练

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1、靜電知識及靜電環測試 教育訓練講師:xxx2005/06/10防靜電基礎知識 一. 靜電產生的原理 :1. 摩擦: 絕緣體之間磨擦而產生靜電A B + + + + + + + + + + + + + + +2.傳導: 電荷的轉移, 示意圖如下:電量相等電荷轉移+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +AB3. 感應: 帶有靜電的物體在電場的作用下使 另一個物體也帶有靜電, 示意圖如下:靜電感應只對導體和半導體才有作用.+ + + + + + + + + + + + + + + + + AB二. 靜電電荷產生的種類: l1. 摩擦l2. 分離l3. 電場感

2、應l4. 傳導人體為什么會帶電人體為什么會帶電? ?在幹燥的冬季,人們用手開關水龍頭時,常有電擊 的感覺;見面互相握手,有時感到手上有電流流過;在黑夜 間用手摸未接電源的日光燈,燈管會短時發亮.這些現象 表明,有時人體會帶電.人體為什么會帶電呢?1.兩種緊密靠近的物體快速分離,兩種絕緣物質互相摩擦 都會帶電.2.人在強電場中活動,如在電視機或靜電復印機旁活動, 人體會因靜電感應起電而帶電.如果人們工作的場所空氣 中存在帶電離子微塵,人體可以經過吸附巒得帶電.由於人體對靜電來說是導體,導體是等電位體.因此,人體 一部分帶電即可造成全身帶電,人體帶的電荷可通過腳接 觸地面而泄入大地,但是,如果穿的

3、是高絕緣強度的塑料 底鞋等,即人體成為帶電的孤立導體,人與大地之間構成 一個電容器.人体身上的静电有多高人体身上的静电有多高? ? 在干燥的季节若穿上化纤衣服和绝缘鞋在绝缘的地面行走等活 动，人体身上的静电可达几千伏甚至几万伏。 下表是在两种不同湿度条件下人体活动产生的静电电位。在干 燥的季节，人体静电可达几千伏甚至几万伏。人人 體體 活活 動動 靜靜 電電 電電 位位 ( (KV)KV) 相對濕度 RH(10-20)% RH(65-90)%人在地毯上走動 35 15人在乙烯樹脂地板上行走 12 0.25人在工作台上操作 6 0.1 包工作說明書的乙烯樹脂封皮 7 0.6從工作台上拿起普通乙烯

4、袋 20 1.2從墊有聚氨基甲酸泡沫工作椅上站起 18 1.5靜電的危害靜電的危害1.爆炸和火災:爆炸和火災是靜電最大的危害.在可燃液 體,氣體的輸送和貯存面粉,鋸末,煤粉,紡織等作業的場所都有靜 電產生,而這些場所空氣中常有氣體,蒸氣爆炸混合物或有粉塵, 纖維爆炸混合物,靜電火花有可能導致火災甚至爆炸.2.電擊:生產工藝過程中產生的靜電能量很小,電擊不致 使人致命.但人體可能因電擊引起墜落,摔倒等二次事故;電擊還 可能使工作人員精神緊張而引起操作事故.3.妨礙生產:靜電除造成不安全因素外,還可能直接影響 生產,降低產品質量.例如,靜電使粉體吸附於設備,影響粉體的過 濾和輸送;在紡織行業,靜電

5、使纖維纏織,吸附塵土,降低紡織呂質 量;在印刷行業,靜電使紙張不齊,不能分開,影響印刷速度和降低 印刷質量;靜電還可能引起電力,電子元件誤動作等等.靜電對人體的危害靜電對人體的危害3.人體靜電對人體的的危害是刺激神經,引起不安,影響工 作.實驗證明,人體在帶靜電過高的情況下,可產生焦燥不安和 頭痛的感覺.2.人體所帶電荷足夠多時,在與接地體接觸時就會產生電火 花.這些電火花如發生在存有易燃易爆氣體的環境,就要引起爆 炸著火事故.1.對人體產生電擊.三.靜電電荷對微電子工業的影響 : 1. 微粒污染: 在潔凈室裏,靜電是使直徑在0.11.0 微米 之間的顆粒沉積的主要原因. 當芯片帶有靜 電后就

6、很容易沉積灰塵.2. ESD(ESD中文意思是靜電電壓放電)失效: 靜電放 電時當放電電流過大, 產生過高熱能, 將會擊穿集 成電路內部線路. 3. 三種擊穿現象:1. 熱擊穿: P-N破壞2. 介電擊穿: 氧化層的破壞3. 金屬汽化: 金屬線被汽化而開路靜電放電的三種型式: 1. 人體型式: 當人體活動時身體和衣 服之間摩擦產生靜電, 若不及時將靜電 釋放給大地, 而直接把靜電轉移給ESD敏 感裝置而造成損壞.2. 微電子器件帶電型式: 在自動化生 產過程中, 一些塑料器件因摩擦產生靜 電, 通過ESD敏感裝置接觸, 造成損壞.3.場感應型式: 在有強電場圍繞時, 能 通過感應方法損壞ESD

7、敏感裝置 .靜電電荷的消除原理: l1. 接地: 將導體材料接通大地, 把靜電 電荷傳導到大地.l2. 離子中和: 用離子發生設備產生離子 , 來中和物體表面所帶靜電荷.l3. 屏蔽: 用高導電性材料做成屏蔽層, 使ESD敏感裝置不受外界靜電場損壞.人员的管制： 凡生产中可能接触到电子元器件或产 品的人遇均需具备一定的静电防护措施.l1、在线生产人员必须佩戴有线防静电手 环方可作业,该有线防静电手环应与专用 之接地线相连;l 2、非在线之作业员,设备操作员,现场 之管理干部及周边单位(工程、品管、检 测、企划等)技术员、工程师等需佩戴证 明有效的无线式防静电手环； l 3、SMT现场之工作人员

8、,除佩戴相应之 防静电手环外,还应该穿防静电服与防静 鞋;l 4、品检人员应佩戴证明有效的无线式 防静电手环,但当检验静电敏感器件(如 IC,电晶体,二极体,晶振)等时,或带有 ESDS器件的产品时的,必须戴有线防静电 手环.靜電防護用品及其使用它是用防静电涤卡等布料制成的服装。其导电机理是布 料纱线含一定比例的导电纱，导电纱又是由一定比例的不锈 钢纤维或其它导电纤维与普通纤维混纺而成。通过导电纤维 的电晕放电和泄漏作用消除服装上的静电。由于不锈钢纤维 属金属类纤维，所以，由它织成的防静电布料的导电性能稳 定，不随服装的洗涤次数而变化.一.防静电套装防静电大褂人体是最普遍存在的静电危害源。对于

9、静电来说，人体是 导体。因此，要消除人体静电最简单的办法是对人体采取接地 的措施。穿防静电鞋并使用防静电地面（防静电地垫、地毯等 ）和防静电袜防静电鞋垫等，能使静电从人体导向大地，从而 消除人体静电。因此，要形成人体与大地导通静电的通路，鞋 、地面、袜、鞋垫等必须全是防静电的，才能使消除静电的措 施有效。防静电鞋它用防静电布或防静电针织物制成。用于需用手套操作的防 静电环境。防静电指套防静电手套l 5、整个建筑物必须要有一个集中的接 地系统.l 6、所有新的专用接地保护线和电源地 线要经过技术人员的全检确认方可投入 使用.l 7、用来检测防静电专用接地线的仪器 、仪表等要求能测出小于1的电阻值

10、。用以泄放人体的静电。它由防静电松紧带、活动按扣、 弹簧软线保护电阻及插头或夹头组成。松紧带的内层用防 静电纱线编织，外层用普通纱线编织。 主要指标是： 弹簧软线最大长度250cm； 泄漏电阻106107(保护电阻106） 静电电位衰减到100以下 的时间小于0.1s防静电腕带防静电鞋与腕带使用中人体安全问题 仅从防静电的角度考虑时，人体总的对地电阻越 小越好，但最小值受到安全方面的限制，人体必 须具有一定值的对地电阻，以便万一发生金属设 备或装置与工频电源短接的情况下该电阻能够限 制流过操作的人体上的电流。最小值不应小于 105，通常腕带的限流电阻在1，防静电鞋 的最小电阻应不应小于105，

11、最大不超过10 9.十二、 搬运、暂存、包装、保存 ：l 1、工程人员依据产品对静电的敏感程度和 客户的要求制定相应的包装作业规范,成品的 包装,保存与运送应依正式的包装规范进行.l 2、静电敏感的元器件(如IC,电晶体,二极体 ,晶振等)的盛放,包装和保存等,包括领料,发 料和用料退库应使用导电的抗静电盒或袋子/ 管子等,或者直接使用原厂包装.l 3、静电敏感的元器件在作插入作业时,必须 使用金属容器或有实施防静电对策后的塑胶容 器.l 4、电子组装的成品和未成品的装载必须注意 :如相关人员未戴防静电手环时,或戴棉质手套 时,不可接触产品.一般不允许将基板焊锡面同 向两枚重叠起来,产品在暂存

12、时,不可使用聚乙 烯板(保力龙)来防尘;l 5、用于搬运保管成品的包装箱须使用实施防 静电对策过的送货用箱子及使用隔板来防止基 板焊锡面互相接触,搬运时不可在地板上拖拉 箱子.l 6、SMT类成品和半成品存放/搬运时,放置架 、周转箱和台车等必须用金属或导电性材料做 成，其中搬运用台车要有静电接地连并拖在地 板上.防静电屏蔽材料(袋)：该种材料由基材、全属镀膜层和热 封层多层复合而成。具有自身“不起”静电和能屏蔽外界静电 的双重功能。防静电包装袋防静电屏蔽袋与防静电袋相比除具有防静电功能外，还有电磁 屏蔽功能，它由多层材料组成，通常是不透明 。其价格比防 静电袋较高。可用于包装重要的静电敏感器

13、件。防静电屏蔽袋作业时要注意:l 1 拿取IC时手指不可触碰到IC脚;拿取 电晶体,FET时尽可能手不要接触到引线 脚部分;l 2 高频FET或电晶体尽可能安排在最后 插件工站并立即进行焊锡工程;l 3 拿取基板成品,半成品时,手不可触 及焊锡面,金手指,测试点及配线等;l 4 作业中掉落地板上的电子ESDS类零 件(IC,电晶体,二极体,晶振等)不可再用 或经过测试再确认OK后才可使用.防静电手环的管制： l 1、将有效之防静电手环戴在手腕上,务 必保证其金属部位紧贴于皮肤.有线式防 静电手环之接线相应扣好,且接线与专用 接地线良好接触;l 2、所有佩戴防静电手环的人员于每日 上班前检查其有

14、效性,并将结果记录于防 静电手环检测记录表(编号:FQC11011B) 内,如有异常应立即更换,新请购之静电 环手环在验收时,亦要经过测试以保证其 有效性.3、防静电手环的检测方案如下:l1 将校正合格之防静电手环测试仪 HAKK0498之接地线与静电环的接地线相连( 夹紧);l2 以佩戴防静电手环的手指(尽量保持干燥 )触压HAKK0498之测试盘;l3 若测试仪上“LOW”红灯亮,表示该防静 电手环之阻抗小于800K,不能用,若 “HIGH”红灯亮，表示该防静电手环之阻 抗大于9M,亦不能用,若“GOOD”绿灯亮 且伴有蜂鸣者,则表示该防静电手环合格, 可以使用.(1)(2)(3)(4)愛心愛心, ,信心信心, ,決心決心融合融合, ,責任責任, ,進步進步祝願大家在工作中能夠祝願大家在工作中能夠 取得優良的成績取得優良的成績!謝謝大家!